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

  • 代码区：存放函数体的二进制代码，由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

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

1.1 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

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.

示例：

# include<iostream>
using namespace std;

//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;

//const修饰的全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

int main() {

	//局部变量
	int a = 10;
	int b = 10;

	//打印地址
	cout << "局部变量a地址为： " << &a <<  endl;
	cout << "局部变量b地址为： " << &b <<  endl;
    cout << "\n" <<  endl;
	cout << "全局变量g_a地址为： " <<  &g_a << endl;
	cout << "全局变量g_b地址为： " <<  &g_b << endl;
    cout << "\n" <<  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地址为： " << &s_a << endl;
	cout << "静态变量s_b地址为： " << &s_b << endl;
    cout << "\n" <<  endl;

	cout << "字符串常量地址为： " << &"hello world" << endl;
	cout << "字符串常量地址为： " << &"hello world1" << endl;
    cout << "\n" <<  endl;

	cout << "全局常量c_g_a地址为： " << &c_g_a << endl;
	cout << "全局常量c_g_b地址为： " << &c_g_b << endl;
    cout << "\n" <<  endl;
	
    //const修饰的局部变量
	const int c_l_a = 10;
	const int c_l_b = 10;
	cout << "局部常量c_l_a地址为： " << &c_l_a << endl;
	cout << "局部常量c_l_b地址为： " << &c_l_b << endl;
    cout << "\n" <<  endl;
	system("pause");
	return 0;
}

打印结果：
C++核心编程1—内存分区模型_局部变量
C++核心编程1—内存分区模型_堆区_02
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

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：不要返回局部变量的地址，栈区开辟的数据由编译器自动释放
示例：

# include<iostream>
using namespace std;
//栈区数据数据注意事项---不要返回局部变量的地址
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放
int * func()//返回的是一个地址所以要用int*
{
	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;//局部变量的地址
}
int main() {
 //接受func函数的返回值
	int *p = func();
	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
	system("pause");
	return 0;
}

因此，局部变量的地址就不要返回了。
C++核心编程1—内存分区模型_数据_03

​堆区：

​由程序员分配释放,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

示例：

# include<iostream>
using namespace std;
int* func()
{
    //利用new关键字 可以将数据开辟到堆区
    //指针 本质也是局部变量，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区
	int* a = new int(10);
	return a;
}
int main() {
    //在堆区开辟数据
	int *p = func();
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;    
	system("pause");

	return 0;
}

总结：

堆区数据由程序员管理开辟和释放
堆区数据利用new关键字进行开辟内存

1.3 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

示例1： 基本语法

# include<iostream>
using namespace std;
int* func()
{
	int* a = new int(10);
	return a;
}

int main() {
	int *p = func();
	cout << *p << endl;
	cout << *p << endl;
	//利用delete释放堆区数据
	delete p;
	//cout << *p << endl; //报错，释放的空间不可访问
	system("pause");
	return 0;
}

C++核心编程1—内存分区模型_堆区_04

示例2：开辟数组

# include<iostream>
using namespace std;
//堆区开辟数组
int main() {
//创建10个整形数据的数组，在堆区
	int* arr = new int[10];
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给10个元素赋值
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	//释放数组 delete 后加 []
	delete[] arr;
	system("pause");
	return 0;
}

C++核心编程1—内存分区模型_数据_05