指针（二）- C++内存模型、动态分配内存new和delete

C++内存模型

在 C++ 中，程序运行时，内存主要分成四个区，分别是栈、堆、数据段和代码段。 

• 栈：存储局部变量、函数参数和返回值。
• 堆：存储动态开辟内存的变量。
• 数据段：存储全局变量和静态变量。
• 代码段：存储可执行程序的代码和常量（例如字符常量），此存储区不可修改。

栈和堆的主要区别：

1）管理方式不同：栈是系统自动管理的，在出作用域时，将自动被释放；堆需手动释放，若程序中不释放，程序结束时由操作系统回收。

2）空间大小不同：堆内存的大小受限于物理内存空间；而栈就小得可怜，一般只有8M（可以修改系统参数)。

3）分配方式不同：堆是动态分配；栈有静态分配和动态分配（都是自动释放）。

4）分配效率不同：栈是系统提供的数据结构，计算机在底层提供了对栈的支持，进栈和出栈有专门的指令，效率比较高；堆是由C++函数库提供的。

5）是否产生碎片：对于栈来说，进栈和出栈都有着严格的顺序（先进后出），不会产生碎片；而堆频繁的分配和释放，会造成内存空间的不连续，容易产生碎片，太多的碎片会导致性能的下降。

6）增长方向不同：栈向下增长，以降序分配内存地址；堆向上增长，以升序分配内存地址。

动态分配内存new和delete

使用堆区的内存有四个步骤：

1）声明一个指针；

2）用new运算符向系统申请一块内存，让指针指向这块内存；

3）通过对指针解引用的方法，像使用变量一样使用这块内存；

4）如果这块内存不用了，用delete运算符释放它。

申请内存的语法：new 数据类型(初始值);   // C++11支持{} 

如果申请成功，返回一个地址；如果申请失败，返回一个空地址（暂时不考虑失败的情况）。

释放内存的语法：delete 地址;

释放内存不会失败（还钱不会失败）。

注意：

1. 动态分配出来的内存没有变量名，只能通过指向它的指针来操作内存中的数据。
2. 如果动态分配的内存不用了，必须用delete释放它，否则有可能用尽系统的内存。
3. 动态分配的内存生命周期与程序相同，程序退出时，如果没有释放，系统将自动回收。
4. 就算指针的作用域已失效，所指向的内存也不会释放。
5. 用指针跟踪已分配的内存时，不能跟丢。

#include          // 包含头文件。
using namespace std;        // 指定缺省的命名空间。
 
int main()
{
	// 1）声明一个指针；
	// 2）用new运算符向系统申请一块内存，让指针指向这块内存；
	// 3）通过对指针解引用的方法，像使用变量一样使用这块内存；
	// 4）如果这块内存不用了，用delete运算符释放它。
	// 申请内存的语法：new 数据类型(初始值);   // C++11支持{}
	// 释放内存的语法：delete 地址;
	int* p = new int(5);
	cout << "*p=" << *p << endl;
	*p = 8;
	cout << "*p=" << *p << endl;
	delete p;
 
	/*	for (int i = 1; i > 0; i++)
	{
		int* p = new int[100000];     // 一次申请100000个整数
		cout << "i="<
	}/*
}