C++内存分区模型

参考至：C + + memory partition model (programs.team)

一、内存分区简介

1.1 内存分区

在执行c++程序的过程中，内存会被大致分为四块区域：

1> 代码区域：存储二进制代码，由操作系统管理。

2> 全局区域：存储全局变量、静态变量、常量。

3> 栈区域：存储局部变量、参数值等。由编译器自动分配和释放。

4> 堆区域：该区域由程序员开辟和释放。如果程序员未释放相应的内存，在程序结束的时候操作系统会将其回收释放。

1.2 内存分区的意义

 数据存储在不同的区域拥有不同的生命周期，使我们的程序灵活易用。

二、程序运行各阶段的内存分配

2.1 程序运行前

 在程序编译完成后，会生成一个可执行文件。在程序执行之前，主要分为两块区域：

1> 代码区域：存储由CPU执行的机器指令。

代码区域是共享的、只读的。共享的目的是为了在频繁执行程序的时候只有一份代码在内存中；只读的目的是为了防止程序意外的修改其机器指令。

2> 全局区域：全局和静态变量存储在此区域。

该区域还包含了存储着字符串常量和其他常量的常量区域。

该区数据会在程序结束时被操作系统释放。

2.2 程序运行期间

 程序运行期间，主要是栈区和堆区在不断的开辟和释放：

1> 栈区域：编译器分配和释放用来存储函数内的局部变量和函数参数。

切记不可返回函数内的栈区局部变量地址到函数外，因为该区的生命周期是不可控的、短暂的，会出现非法操作。

2> 堆区域：程序员手动开辟和释放，如果程序员不对其进行释放，程序结束后，操作系统会对其释放。

在堆区开辟内存使用运算符：new

在堆区释放内存使用运算符：delete

一直不释放堆区无效内存，会导致堆区内存不断增大、内存碎片化、内存泄漏，影响效率。

2.3 程序运行结束后

操作系统会释放未释放的内存。

三、关于变量的一些知识

/*
 * @brief 有以下程序，用以说明变量的一些知识
 */
 
/*
 *@brief 定义 向程序表明变量的类型和名字并分配地址
 * 或者向程序表明函数的名字、参数、返回值以及具体实现
 * 只要分配了地址，就是定义！
 * 定义只可发生一次，即相同类型、名字的变量只可定义一次
 */
 
//定义，定义一个全局变量，类型为int，并且将其初始化为10，存储在全局区域
int num = 10;
 
//定义，定义一个函数，参数有一个，类型为int，该参数会开辟在栈区域；返回值为bool类型
bool Func(int a)
{
    //定义，定义一个局部变量，类型为int，会开辟在栈区域
    int num;
    return true;
}
 
//定义，定义一个静态变量，类型为double，存储在全局区域（静态区）
static double num2;
 
/*
 *@brief 声明 向程序表明变量的类型和名字或者向程序表面函数的名字、参数、返回值
 */
 
//声明，不是定义，声明了在其他文件定义了全局变量num，在此文件可以直接使用
extern int num;
 
//声明，不是定义，声明了在其他文件定义了全局函数max，在此文件可以直接使用
extern double max(double d1,double d2);

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