1.内存分区模型
c++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，由操作系统进行管理
- 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
- 栈区：有编译器自动分配和释放，存放函数体的参数值和局部变量等
- 堆区：由程序猿分配和释放，若程序猿不释放，程序结束时由操作系统回收
内存四个区域的意义：
不同的区域存放不同的数据，给数据赋予不同的生命周期，更加灵活方便的编程。
1.1 程序运行前
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执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可
代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外的修改了它的指令
全局区：
存放全局变量和静态变量
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
#include<iostream>
using namespace std;
//全局变量
int g_a = 12;
int g_b = 15;
//const修饰的全局变量，全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;
int main() {
//全局变量、静态变量、常量
//创建普通局部变量
int a = 14;
int b = 23;
cout << "局部变量a的地址为：" << (int)&a << endl;
cout << "局部变量a的地址为：" << (int)&b << endl;
cout << "全局变量g_a的地址为：" << (int)&g_a << endl;
cout << "全局变量g_b的地址为：" << (int)&g_b << endl;
//静态变量，在普通变量前面加static，属于静态变量
static int s_a = 10;
static int s_b = 10;
cout << "静态变量s_a的地址为：" << (int)&s_a << endl;
cout << "静态变量s_b的地址为：" << (int)&s_b << endl;
//常量
//字符串常量
cout << "字符串常量的地址为" << (int)&"hello world" << endl;
//const修饰的变量
//const修饰的全局变量，const修饰的局部变量
cout << "全局常量c_g_a的地址为：" << (int)&c_g_a << endl;
cout << "全局常量c_g_a的地址为：" << (int)&c_g_b << endl;
//局部常量
const int c_l_a = 10;
const int c_l_b = 10;
cout << "局部常量c_l_a的地址为：" << (int)&c_l_a << endl;
cout << "局部常量c_l_b的地址为：" << (int)&c_l_b << endl;
//
}
1.2 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
注意事项：不要返回局部变变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放。
#include<iostream>
using namespace std;
//栈区数据注意事项：不要返回局部变量的地址
//栈区的数据有编译器管理开辟和释放
int* func() {
int a = 10;//局部变量，存在栈区，栈区的数据在函数执行完毕后自动释放
return &a;//不要返回局部变量内存地址
}
int main() {
//接收func函数的返回值
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
堆区：
由程序猿分配释放，若程序猿不释放，程序结束后由操作系统进行回收
在c++中主要利用new在堆区中开辟内存
#include<iostream>
using namespace std;
int * func() {
//利用new关键字可以将数据开辟到堆区域
int* p = new int(10);
return p;
}
int main() {
//在堆区开辟数据
//指针本质也是局部变量，也是放在栈上，指针保存的数据是放在堆区的数据的地址编号
int* p = func();
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
1.3 new操作符
C++中使用new操作符在堆区中开辟数据
堆区开辟的数据，由程序猿手动开辟，手动释放，释放利用操作符delete
#include<iostream>
using namespace std;
//1.new的基本语法
int* func() {
//在堆区创建整形的数据
//new返回的是该数据类型的指针
int* p = new int(10);
return p;
}
//2.在堆区利用new开辟数组
void test2() {
//创建10整形数据的数组，在堆区
int * arr = new int[10];//10代表数组有10个元素
for (int i = 0; i < 10; i++) {
arr[i] = i + 100;//给十个元素赋值
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
cout << arr[i] << endl;
}
//释放堆区的数组
//释放数组的时候要加[]
delete[] arr;
}
int main() {
int* p = func();
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
cout << *p << endl;
//堆区的数据由管理员开辟和释放
//如果想释放堆区数据，利用关键字delete
//delete p;
cout << *p << endl;
test2();
system("pause");
return 0;
}
2.引用
2.1 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
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
//引用的基本语法
//数据类型 &别名 = 原名
int a = 10;
int& b = a;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
b = 1023;
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
2.2 引用的注意事项
- 引用必须要初始化
- 引用一旦初始化后，就不可以更改了
#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
int a = 10;
//1. 引用必须要初始化
int &b = a;
//2. 引用一旦初始化后，就不可以更改了
int c = 20;
b = c;//赋值操作，而不是改引用
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;
}
2.3 引用做函数参数
作用： 函数传参时，可以使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
#include<iostream>
using namespace std;
//交换函数
//1.值传递
void mySwap01(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "mySwap01: a = " << a << endl;
cout << "mySwap01:b = " << b << endl;
}
//2.地址传递
void mySwap02(int* a, int* b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
cout << "mySwap02: a = " << *a << endl;
cout << "mySwap02:b = " << *b << endl;
}
//3.引用传递
void mySwap03(int &a,int &b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
cout << "mySwap01: a = " << a << endl;
cout << "mySwap01:b = " << b << endl;
}
int main() {
int a = 20;
int b = 30;
mySwap03(a, b);//引用传递，形参也会修饰实参
cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
}
2.4 引用做函数返回值
作用： 引用是可以作为函数的返回值存在的
注意： 不要返回局部变量引用
用法： 引用调用作为左值
示例：
#include<iostream>
using namespace std;
//引用作为函数的返回值
//1.不要返回局部变量的引用
int& test01() {
int a = 10;//局部变量存在在四区中栈区
return a;
}
//2.函数的调用可以作为左值
int& test02() {
static int a = 10;//静态变量存在在全局区，全局区的数据在程序结束后由系统自动释放
return a;
}
int main() {
int& ref = test01();
cout << "ref = " << ref << endl;
cout << "ref = " << ref << endl;
int& ref2 = test02();
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
//函数的调用作为左值
test02() = 1000;//如果函数的返回值是一个引用，这个函数调用可以作为左值
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
system("pause");
return 0;
}
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