C++整理笔记04（代码源件可私信） - wrdoct

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C++核心编程
本阶段主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。

1.内存分区模型
C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域：
（1）代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的
（2）全局区：存放全局变量和静态变量以及常量
（3）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
（4）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
【注】内存四区意义：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
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：
①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即可；
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它的指令。
②全局区：
全局变量和静态变量存放在此；
全局区还包括了常量区，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。
【注】①函数体中的变量叫局部变量（不在全局区中）：

②没有写在函数体中的一些变量就叫全局变量：

最终运行结果为：

【注】静态变量;在普通（局部）变量前面加static，属于静态变量。

运行结果：

【注】常量有：字符串常量和const修饰的变量：
①字符串常量：

运行结果为：

②const修饰的变量：
分为const修饰的全局变量和const修饰的局部变量

所以只要是局部修饰的，他们放的区域都不在全局区。如下图所示：

【总结】C++中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修饰的全局常量和字符串常量。
（2）程序运行后
①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】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。

【注】形参数据也会放在栈区：

②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在堆区中开辟内存。

【注】指针本质也是局部变量，放在栈上，而指针保存的数据是放在堆区。如下图所示：

【补充】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
【注】利用new创建的数据，会返回该数据对应的类型的指针。
①new的基本语法

【注】如果想释放堆区的数据，利用关键字delete

【注】被释放的内存无法再次进行访问：

②在堆区利用new开辟数组

【注】释放数组的时候要加[ ]才可以（如果不加只会释放一个数据（释放错误））：

2.引用
（1）引用的基本使用
给变量起别名。
语法：数据类型 &别名 = 原名

【注】a的别名为b，把b的值修改后，a也随之改变。
（2）引用注意事项
①引用必须初始化；
②引用一旦初始化后，就不可以再改变了。

（3）引用做函数参数
函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参。（可以简化指针修饰实参）

【注】使用引用传递实现交换函数如上图。
【注】通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更为清楚和简单。
（4）引用做函数返回值
引用是可以作为函数的返回值存在的。
用法：函数调用作为左值。
【注】不要返回局部变量引用。

【注】如果函数的返回值是引用，这个函数调用可作为左值(等号左边的值叫做左值)。

（5）引用的本质
引用的本质在C++内部实现是一个指针常量。
【注】指针常量：指针指向不能变，指针指向的值可以改动。

【注】C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但是所有的指针操作编译器都帮我们做了。
（6）常量引用
常量引用主要用来修饰形参，防止误操作。
在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参。

【注】在前面加上const之后就合法了：

但是不能通过别名ref修改这块内存，因为：加入const之后变为只读，不可修改。

【注】加入const之后不会让函数中的参数进行修改。防止了误操作。

3.函数提高
（1）函数默认参数
在C++中，函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法：返回值类型函数名（参数 = 默认值） { }

【注】如上图，如果我们自己传入数据值，就用自己传的数据；如果没有传，就用默认值。
【注】
①如果某个位置已经有了默认参数，那么从这个位置往后，从左到右都必须有默认值。

②如果函数声明有默认参数，函数实现就不能有默认参数。（声明和实现只能有一个有默认参数）

（2）函数占位参数
C++中函数的形参列表里可以有占位参数，用来做占位，调用函数时必须填补该位置。
语法：返回值类型函数名（数据类型） { }

【注】目前阶段的占位参数，我们还用不到，后面课程会用到
【注】占位参数还可以有默认参数。

（3）函数重载
①函数重载概述
作用：函数名可以相同，提高复用性
函数重载满足条件：
a.同一个作用域下；
b.函数名称相同；
c.函数参数类型不同或者个数不同或者顺序不同。