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C++笔记2(内存分区模型,引用)

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内存分区模型

(1)C++在程序执行时,将内存大方向划分为4个区域

  • 代码区:存放函数体的二进制代码,有操作系统进行管理的
  • 全局区:存放全局变量和静态变量以及常量
  • 栈区:由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
  • 堆区:由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

(2)内存四区的意义:不同区域存放的数据,赋予不同的生命周期,给我们更大的灵活编程

1、程序运行前

(1)在程序编译后,生成了exe可执行程序,未执行该程序前分为两个区域

代码区:

  • 存放CPU执行的机器指令
  • 代码区是共享的,共享的目的是对于频繁被执行的程序,只需要在内存中有一份代码就行
  • 代码区是只读的,使其只读的原因是防止程序意外地修改了他的指令

全局区:

  • 全局变量和静态变量存放在此
  • 全局区还包含了常量区,字符串常量和其他常量也存放在此
  • 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放

(2)总结:

  • 在C++中程序运行前分为全局区和代码区
  • 代码区的特点是共享和只读
  • 全局区中存放全局变量、静态变量、常量
  • 常量区中存放const修饰的全局常量 和 字符串常量

2、程序运行后

栈区:

  • 由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量等
  • 注意:不要返回局部变量的地址,栈开辟的数据由编译器自动释放
#include<iostream>
using namespace std;
int* func(int b) {
   //形参也会放在栈区

	b = 100;
	int a = 10;//局部变量,存放在栈区,栈区的数据在函数执行完后自动释放
	return &a;//返回局部变量的地址
}
int main() {
   
	int* P = func(1);
	cout << *P << endl;//第一次可以打印正确的数字,是因为编译器做了保留
	cout << *P << endl;//第二次这个数据就不在保留了
	return 0;
}

堆区:

  • 由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收
  • 在C++中主要利用new在堆区开辟内存
#include<iostream>
using namespace std;
int* func() {
   
	//利用new关键字,在堆区开辟数据
	//指针本质也是局部变量,放在栈上,指针保存的数据放在了堆区

	int* p = new int(10);
	return p;
}
int main() {
   
	
	int* p = func();
	cout << *p;
	cout << *p;
	cout << *p;
	cout << *p;

	return 0;
}

 

与上面一个代码不同的是此代码输出的*p都是有值的,意味着堆区里的东西只要程序员不回收就一直存在

3、new操作符

  • C++中利用new操作符在堆区开辟数据
  • 堆区开辟的数据,由程序员手动开辟,手动释放,释放利用操作符delete
  • 语法:new 数据类型
  • 利用new创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针

利用new创建数字和数组:

#include<iostream>
using namespace std;
int* func() {
   
//new返回的是 该数据类型的指针
	int* p = new int(10);
	return p;
}
void test01() {
   
	int* p = func();
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	//堆区的数据由程序员管理开辟,程序员管理释放
	//如果想释放堆区的数据,利用关键字delete
	delete p;
	//cout << *p << endl;//报错,内存已经被释放,再次访问就是非法操作
}

//在堆区中开辟一个数组
void test02() {
   
//创建10整型数据的数组,在堆区
	int* arr = new int[10];//数组有10个元素
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
		arr[i] = i + 100;//赋值
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
		cout << arr[i] << endl;
	}

	//释放堆区数组
	//释放数组要加中括号[]
	delete[] arr;

}
int main() {
   
	//test01();
	test02();
	return 0;
}

 

引用

1、引用的基本使用

  • 作用:给变量起别名
  • 语法:数据类型 &别名 = 原名

2、引用注意事项

  • 引用必须初始化
  • 引用在初始化后,不可以改变

a,b,c的值都是20

3、引用做函数参数

  • 作用:函数传参时,可以利用引用的技术让形参修饰实参
  • 优点**:可以简化指针修改实参**
void swap(int &a,int &b){
   
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int main(){
   
int a = 20;
int b = 10;
swap(a,b);//引用传递,形参会修饰实参的
return 0;
}
//a变成10,b变成20

4、引用做函数返回值

  • 注意:不要返回局部变量引用
  • 用法:函数调用作为左值

5、引用的本质

  • 引用的本质在C++内部实际是一个指针常量


6、常量引用

  • 作用:主要用来修饰形参。防止误操作
  • 使用场景:在函数的参数列表中,可以加const修饰形参,防止形参改变实参


转载:https://blog.csdn.net/weixin_60440795/article/details/125774184
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