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,灵活编程。
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。
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。
在普通变量前加static
,变成静态变量,存放在全局区。
常量:字符串常量和const
修饰的全局变量放在全局区,const修饰的局部变量放在栈区。
总结:
C++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。
程序运行后
注意: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。局部变量的地址编译器会保留一次。
形参的数据放在栈区。
堆区
由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束后由操作系统回收。
在C++中主要利用new
在堆区开辟内存。
堆区开辟的数据,由程序员手动开辟,手动释放,释放利用操作符delete
。
语法:new 数据类型
利用new
创建的数据,会返回该数据对应的类型的指针。
int * Func()
{
//利用new关键字,可以将数据开辟到堆区
//指针本质上也是局部变量,放在栈区,指针保存的数据是放在堆区。
int * p = new int(10);//delete p
return p;
}
int * Func2()
{
//创建10个整型数据的数组,在堆区
int * Arr = new int[10];//中括号,10表示数组有10个元素
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Arr[i] = i + 10;//给10个元素赋值10-19
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cout << Arr[i] << endl;
}
//释放数组的时候,要加[]才可以
delete[] Arr;
}
引用
作用:给变量起别名;
语法:数据类型 &别名 = 原名 (int &b = a;)
;
注意:
- 引用必须要初始化;
- 引用一旦初始化后,就不可以更改。
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。
通过引用参数产生的效果同按地址传递是一样的。引用的语法更清楚简单。
void Swap(int &a, int &b)
{
//引用传递形参会修饰实参,对引用的修改就是对原名的修改
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
int a = 10;
int b = 20;
void Swap(a,b);
引用做函数返回值
作用:引用是可以作为函数的返回值存在的。
注意:不要返回局部变量引用。
用法:函数调用作为左值。
int& Test()
{
static int a = 20;
return a;
}
int& ref = Test();
Test() = 100;
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。
int& ref = a;
ref = 20;//内部发现ref是引用,自动转换为: *ref = 20;
int* const ref = &a;//指针常量,指针指向不可更改,也说明为什么引用不可更改。
常量引用
作用:主要用于修饰形参,防止误操作。
在函数形参列表中,可以加const修饰形参,防止形参改变实参。
void ShowValue(const int& a)
{
//a += 10;
cout << a << endl;
}
函数提高
函数默认参数
在c++中,函数的形参列表中的形参是可以有默认值的。
语法: 返回值类型 函数名 ( 参数 = 默认值) { }
如果自己传入数据,就用自己的数据,如果没有,那么就用默认值。
int Func (int a, int b = 20, int c = 30)
{
return a + b + c;
}
Func( 10,15);
注意:
- 如果某个位置已经有了默认参数,那么从这个位置往后,从左到右都必须有默认值。
- 函数的声明和实现只能有一个默认参数。
函数占位参数
C++中函数的形参列表可以有占位参数,用来做占位,调用函数时,必须填补该位置。
语法:返回值类型 函数名 ( 数据类型) { }
占位参数还可以有默认参数。
void Func(int a, int = 10)
{
//...
}
Func(10);
函数重载
作用:函数名可以相同,提高复用性。
函数重载满足条件:
- 同一个作用域下;
- 函数名称相同;
- 函数参数类型不同, 或者 个数不同 或者 顺序不同。
注意:函数的返回值不可以作为函数重载的条件。
void Func( )
{
cout << "1" << endl;
}
void Func(int a)
{
cout << "2" << endl;
}
void Func(double a)
{
cout << "3" << endl;
}
void Func(int a, double b)
{
cout << "4" << endl;
}
void Func(double a, int b )
{
cout << "5" << endl;
}
函数重载注意事项:
- 引用作为重载条件;(const 可以作为重载条件)
void Func( int& a)//int& a = 10;不合法
{
cout << "Func(int& a) 调用" << endl;
}
void Func(const int& a) // const int& a = 10,合法
{
cout << "Func(const int& a)调用" << endl;
}
int a = 10;
Func(a);
Func(10);
- 函数重载碰到函数默认参数。
函数重载时,尽量不要使用默认参数。
void Func(int a, int b = 10)
{
cout << "Func(int a, int b)的调用" << endl;
}
void Func(int a)
{
cout << "Func(int a)的调用" << endl;
}
Func(10);//会出错
Func(10,20);//进入参数默认函数