C++程序的内存模型
C++的个人学习之路！认识内存模型，才能更好的理解cpp面向对象的实现
内存区分模型
c++的内存可以划分为四个大区域
- 代码区：写的所有代码转换成二进制后（如函数）都会放在此处。由操作系统进行管理。
- 全局区：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（由编译器来管理它们的生存和死亡）
- 堆区：由程序员分配和释放，如果程序员不释放，程序结束时由操作系统回收
意义：不同区域存放的数据，赋予不同的生命周期，提高编程的灵活性。
程序运行前
程序编译后，生成了可执行程序，该程序为运行前分为两个区域（这两个区域运行前就已经被系统划分存在了，所以在任何时刻区域的数据被读到）：
代码区
在代码区中：
- 存放CPU执行的机器指令（二进制的0101010......）
- 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即可
- 代码区是只读的，使其只读是防止程序意外地修改了它的指令
全局区
全局区放了有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>
#include <string>
using namespace std;
int global_a = 1;
int const_global_a = 1;
int main()
{
//全局区
//全局变量、静态变量、常量
//创建普通局部变量
int a = 1;
int b = 2;
cout << "局部变量a的地址：" << (int)&a << endl;
cout << "局部变量b的地址：" << (int)&b << endl;
cout << "全局变量global_a的地址：" << (int)&global_a << endl;
//明显看到全局与静态的地址不在一个数据段内，即不再一个区内
//静态变量
static int s_a = 1;
static int s_b = 2;
cout << "全局变量s_a的地址：" << (int)&s_a << endl;
cout << "全局变量s_b的地址：" << (int)&s_b << endl;
//跟全局变量在一个数据段内，说明是一个区域
//常量:分为字符串常量和const修饰的变量
//字符串常量
cout << "字符串常量的地址：" << (int)&"hello deehuang" << endl;
// 跟全局变量在一个数据段内，说明是一个区域
//const修饰的变量分为：const修饰的全局和局部变量
//const修饰的全局变量
cout << "const修饰的全局常量const_global_a的地址：" << (int)&const_global_a << endl;
//const修饰的局部变量
int const_local_a = 1;
cout << "const修饰的局部常量const_local_a的地址：" << (int)&const_local_a << endl;
//看到数据段和前面常量、全局、静态不在一个数据段，而是和局部变量在一块，说明它不是在全局区
system("pause");
return 0;
}
认识了代码区和全局区后通过下图可以笼统地看下程序的内存模型：
总结：
- c++在程序运行前分为全局区和代码区
- 代码区特点是共享和只读
- 全局区中存放全局变量、静态变量、常量
- 常量区中存放const修饰的全局变量和字符串常量
程序运行后
栈区
由编译器自动分配释放（数据又编译器管理开辟和释放），存放函数的参数值，局部变量等
ps：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放
很简单理解，在函数执行完后，编译器会自动释放掉该函数存放在栈中的数据，此时如果返回局部变量的地址到外面，则这个地址指向的内存空间的数据是被释放掉的，得到的数据就可能变得千奇百怪。
我们可以试着执行下面的代码
#include <iostream>
using namespace std;
//栈区的数据注意事项：不要返回局部变量的地址
int* func() //形参数据也会放在栈中
{
int c = 10;//局部变量 存放在栈区
return &c;//返回局部变量的地址
}
int main()
{
int * p = func();
cout << *p << endl;//第一次可以正确的数字
cout << *p << endl;
system("pause");
return 0;
}
执行的结果如下图所示
为什么第一次打印的是正确的数字，第二次缺不是呢?这是由于编译器给我们做了一次保留！第二次就不会再保留了，所以上述说“可能”变得千奇百怪。
堆区
与栈区一样，堆区是由程序运行之后，系统又划分的一个区域
与其不同的是，该区的特点是由程序员进行内存的分配和释放，若不释放，程序结束时由系统回收，C++中主要利用new关键字在堆区开辟内存。利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型指针
手动释放利用关键字delete。
#include <iostream>
using namespace std;
int * func()
{
//利用new关键字 将数据开辟到堆区
//指针本质上也是变量，放在栈上，指针保存的数据放在堆区
//new返回的是该类型的指针
int * p = new int(10);
return p;
}
int main()
{
//在堆区开辟数据
int *p = func();
cout << *p << endl;//10
cout << *p << endl;//10
//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;//内存以释放，再次访问就是非法操作，会报错
system("pause");
return 0;
}
