1. 内存4区

程序在运行时，指令是存放在内存中的，程序大致占用了内存大概4个区：

代码区、数据区、栈区、堆区

1.1 代码区

程序指令存放在这里，由操作系统管理

特征：共享、且只读

1.2 数据区

• 数据区

    存放由const修饰的常量、字符串常量等
  

• 全局（静态）区

    存放由static修饰、全局变量等
  

注意#define与const不同，#define是预处理，在编译前由编译器简单替换，而不是作为常量在程序运行时放到内存

1.3 栈区（本文重点）

存放的数据由系统管理，自动分配释放

如：函数的参数，局部变量等

1.4 堆区（本文重点）

存放的数据由开发者手动分配释放

若开发者不释放，则系统会在程序运行结束后回收内存

如：用malloc函数申请的内存空间

1.5 分4区的意义

赋予了不同类型的变量不同的生命周期。根据实际情况需要，选择不同的变量声明方式，使开发时更灵活

但是也容易带来内存泄露等隐患，需要开发者特别注意内存管理

2. 错误代码示例（悬垂指针）

// 关键代码
void fun(int ** q) {
	int i = 5;
	*q = &i;
}

int main() {
	int * p;
	fun(&p);
	printf("%d\n", *p);
	printf("%d\n", *p);
	return 0;
}

q和&p是本身（∵函数参数的地址传递），所以这里没有用return返回*q（当然也可以用）

代码是可以运行的，运行结果是

[username@host directory]$ ./test.out
5
32766

可以看到，第一次输出的是正确的值，但是第二次输出了一个随机值，这是为什么呢？

3. 原因（悬垂指针）

通过上面内存4区的介绍，可以知道：

fun()函数中的变量q和i是局部变量，存放在栈区中，栈区由系统分配释放资源。

q和&p是本身，指向同一内存单元i。

但是在函数fun()释放时，变量q和i也被释放掉了。

综上，仅剩p指向i的躯壳（原对象不存在了），这里p就成了悬垂指针。

悬垂指针指向的内存单元已经不属于该程序（堆区的东西被系统释放），再操作往往会导致程序错误，而且难以检测。

但是为啥第一次输出时是正确的值5呢？

因为系统会为程序暂时保留值，但是这一次使用后就会彻底清除了，所以看到第二次取到的值是一个随机数。

4. 如何避免

不要返回局部变量地址！！！

不要返回局部变量地址！！！

不要返回局部变量地址！！！

如果要使用别个函数中局部变量地址，记得利用堆区！！！

堆区的内存区域是由开发者手动分配释放的，在手动释放前可以随意使用

4.1 C语言

利用动态内存管理的几个函数

• malloc()

  分配指定字节数的内存区域，初始化为0，返回首地址的void指针（可强制转换后再使用）

// 分配连续的一段内存空间
// 大小为400字节（这里设int为4字节）
// 强制转换成int *类型的指针（同整形数组），例++p时，p指针向后移4个字节
p = (int*) malloc(100 * sizeof(int));

• calloc()

  类似malloc()，但不初始化

// 分配连续的一段内存空间
// 大小为25个int类型大小的区域
// 强制转换成int *类型的指针（同整形数组），例++p时，p指针向后移4个字节
p = (int*) calloc(25, sizeof(int));

• realloc()

  更改以前分配的内存的大小

// 以x的大小，形同当前p指针，重新分配内存
p = realloc(p, x);

• free()

  释放已分配的内存区域

free(p);
// 之后再p再次被分配内存之前，不能再使用

4.2 C++

4.2.1 使用new和delete

例，使用new为数组申请内存空间

// 分配5个int类型元素的数组空间
// 并将前三个元素初始化11、22、33
int *p = new int[5]{11, 22, 33};

4.2.2 使用智能指针

在C++11之后的版本，包含头文件<memory>后，可使用auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr四个智能指针

4. 总结

1. 局部变量在程序运行时存放在栈区，在函数释放空间会被系统收回。此时再操作会引起程序错误

2. 不要返回局部变量地址！！！

3. 如果要使用其他函数中局部变量地址，要利用堆区！！！