C++：程序的内存分区模型、new操作符、引用

目录

1、内存分区模型

内存四区的意义：

程序运行前

程序运行后

2、new操作符

3、引用

引用的注意事项

引用做函数参数

引用做函数返回值

引用的本质

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参考：http://t.csdn.cn/Tlpkp

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：存放函数的二级制代码，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

内存四区的意义：

内存四区意义：不同区域存放的数据，赋予不同的声明周期，给我们更大的灵活编程

程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行文件，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打码即可 代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外的修改了它的指令 全局区：

全局变量和静态变量存放于此 全局区还包含了常量区，字符串常量和其他常量也存放于此 该区域的数据在程序结束之后由操作系统释放

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 堆区：

有程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束之后有操作系统回收 在C++中主要利用new在堆区中开辟内存

2、new操作符

作用：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，释放用delete。

语法：

new 数据类型;

利用new创建的数据，会返回该数据对应类型的指针

new 数据类型
//函数 在堆区开辟空间
int * func()
{
    int *p =new int(10); //小括号里的数是赋值
    return p;
}
//在堆区开辟一个数据
void test_01()
{
    int *p=func();
    cout<< *p <<endl;
    //释放堆区数据
    delete p;
}
//在堆区利用new开辟数组
void test_02()
{
    //创建一个10个整形数据数组
    int *p = new int[10]; //10代表数组有10个数据
    //释放堆区数组,释放数组要加[]
    delete[] p; 
}

3、引用

引用的基本作用：给变量取别名

基本语法:

数据类型 &别名 = 原名;
//示例
int main()
{
  int a=10; //变量名：a
  int &b=a; //取别名: b
  cout<<"a="<<a<<endl;
  cout<<"b="<<b<<endl;
  b=100; //通过别名也能修改变量数值
  cout<<"a="<<a<<endl;
  cout<<"b="<<b<<endl;
  system("pause");
  return 0;
}

引用的注意事项

• 引用必须初始化

• 引用在初始化后，不可以更改

int main (){
    int a=10; int b=20;
    //int &c; //错误，引用必须初始化
    int &c =a;//一旦初始化，就不可以更改
    c=b; //赋值操作
    system("pause");
    return 0;
}

引用做函数参数

作用：函数传参时，可以利用引用的技术让形参修饰实参

优点：可以简化指针修改实参(传址)

void changeNums(int &a,int& b);//引用传递
{
    int temp = a;
    a=b;
    b=temp;
}
int main(void)
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    changeNums(a,b);
    //引用——其实上面的a就是下面a的一个别名
    return 0;
}

引用做函数返回值

作用：引用时可以做函数返回值存在的

注意：不要返回局部变量引用

用法：函数调用作为左值

//返回局部变量引用 ,不要这么操作
int& test01{
    int a =10;//栈区
    return a;
}

//返回静态变量引用
int& test02{
    static int a =20;//静态变量存放在全局区，全局区的数据在程序结束后系统释放
    return a;
}

int main(){
    //局部变量：存放在栈区，代码执行结束后自动释放
    int &ref =test01(); // a取别名=ref
      cout << ref << endl;//第一次结果正确是因为编译器做了保留
    cout << ref << endl;//第二次结果错误是因为a的内存已经释放

    //作为左值
    test2() = 1000;//如果函数的返回值是引用，这个函数调用可以作为左值
    cout << ret2 << endl;

    system("pause");
    return 0;
}

引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量,引用一旦被初始化之后就不能更改。

void func(int& ref)
{
    ref = 100;//ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(void)
{
    int a  = 10;
    int &ref = a;//自动转化int* const ref = &a;//指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
    ref =20;//自动发现ref是引用，自动转换为*ref = 20;
}

结论：C++推荐使用引用技术，因为语法方便，引用本质是指针常量，但所有的指针操作编译器都帮我们做了。