C++从初级工程师到中级工程师【个人学习笔记】

1 背景

从这一章开始，开始学习C++的面向对象编程，是C++中的核心。

2 要点

2.1 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

2.1.1 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（二进制的）
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.
在这里插入图片描述

2.1.2 代码

#include <iostream>
using namespace std;//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;//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:" << (long long)(&a) << endl;cout << "局部变量b地址为:" << (long long)&b << endl;cout << "全局变量g_a地址为:" <<  (long long)&g_a << endl;cout << "全局变量g_b地址为:" <<  (long long)&g_b << endl;//静态变量static int s_a = 10;static int s_b = 10;cout << "静态变量s_a地址为:" << (long long)&s_a << endl;cout << "静态变量s_b地址为:" << (long long)&s_b << endl;cout << "字符串常量地址为:" << (long long)&"hello world" << endl;cout << "字符串常量地址为:" << (long long)&"hello world1" << endl;cout << "全局常量c_g_a地址为:" << (long long)&c_g_a << endl;cout << "全局常量c_g_b地址为:" << (long long)&c_g_b << endl;const int c_l_a = 10;const int c_l_b = 10;cout << "局部常量c_l_a地址为:" << (long long)&c_l_a << endl;cout << "局部常量c_l_b地址为:" << (long long)&c_l_b << endl;// system("pause");return 0;
}

在这里插入图片描述

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

2.2.1 程序运行后

栈区

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

代码

#include <iostream>
using namespace std;int * func()
{int a = 10; //局部变量 存放在栈区，栈区的数据在函数执行完之后会自动释放return &a; //返回局部变量的地址
}
int main() {//接收func函数的返回值int *p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述
编译器直接不让接收局部变量地址，报错了

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

#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，放在栈区int* a = new int(10);return a;
}int main() {// 在堆去开辟数据int * p = func();cout << *p << endl;cout << *p << endl;cout << *p << endl;cout << *p << endl;return 0;
}