:C/C++内存分布

在C语言的动态内存管理那一章节,我们简单地讲解了C/C++的内存分布,那么在讲解C/C++的内存分布之前,我们来看下面的一段代码与相关问题.

代码语言：javascript

AI代码解释

int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
int main()
{
	static int staticVar = 1;
	int localVar = 1;
	int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 };
	char char2[] = "abcd";
	const char* pChar3 = "abcd";
	int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
	int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
	int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 4);
	free(ptr1);
	free(ptr3);
}

1: globalVar与staticGlobalVar分别存储在内存中的哪块区域:globalVar是全局变 量,staticGlobval是静态全局变量,在之前C语言阶段,我们有学习到, 全局变量与静态变量都是存储在内存中的静态区(数据段) ,因此 globalVar与staticGlobalVar均存储在静态区 . 2: staticVar与 localVar分别存储在哪里:staticVar是static关键字修饰的局部变量,当局部变量被static关键字修饰后,此时 该变量存储在内存中的静态区(数据段). 3:num1存储 在哪里?:num1为数组名,数组名代表的是首元素的地址,代表的是数组,并且num1是在main函数中定义的,那么因此 num1存储在栈区上. 4:char2与 * char2分别存储在哪里?:char2为数组名并且是在main函数中定义的,那么因此 char2存储在栈区 中.我们再来看*char2,有的uu看到了"abcd"是个常量,然后数组名表示的是首元素的地址,那么*char2为字符'a',因此*char2存储在常量区(代码段),其实这是错误的逻辑, *char2其实也是同样存储在内存中的栈区的 ,这是为什么呢? 这是因为在底层内部,它会先将常量区的"abcd"拷贝一份到栈区,然后char2再指向该字符串. 5:pChar3 在哪里与 * pChar3分别存储 在哪里?:pChar3为指针变量并且定义在函数内部,因此 pChar3存储在栈区 ,再来看*pChar3,由于在 * 左边有const关键字,在指针阶段,博主有讲到过 当const放在*左边时,此时能够改变指针变量本身的内容,但是不能通过指针变量去改变其所指向的内容.因为此时指针指向的内容存储在内存中的常量区 ,因此*pChar3存储在内存中的常量区(代码段). 6:ptr1与 * ptr1分别 在哪里?:ptr1为指针变量并且是在main函数中定义的,因此 ptr1存储在内存中的栈区 ,由于ptr1所指向的区域是通过malloc开辟出来的,那么里面 所存储的数据则在堆区中 ,因此 *ptr1存储在堆区中 .

代码语言：javascript

AI代码解释

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
//静态区
int globalvar = 1;
//静态区
static int staticGlobval = 1;
int main()
{
	//静态区
	static int staticvar = 1;
	//栈区
	int localvar = 1;
	//num1存储在栈区
	int num1[10] = { 1,2,3,4 };

	//char2存储在栈区,*char2存储在栈区(abcd的内容是从常量区拷贝过来的)
	char char2[] = "abcd";
	//pChar3存储在栈区,*pChar3存储在常量区
	const char* pChar3 = "abcd";
	//ptr1在栈区,*ptr1在堆区
	int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
	//ptr2在栈区,*ptr2在堆区
	int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
	//ptr1在栈区,*ptr3在堆区
	int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2,sizeof(int));
	free(ptr1);
	free(ptr3);
	return 0;
}

详细说明

1. 栈又叫堆栈---存储着非静态局部变量/函数参数/返回值等等,栈总是向下增长的.
2. 内存映射段是高效的I/O映射方式,用于装载一个共享的动态内存库.用户可使用系统接口创建共享内存,做进程间的通信.
3. 堆用于程序运行的时候进行动态内存分配,堆总是向上增长的.
4. 数据段(静态区)----->存储全局数据与静态数据.
5. 代码段(常量区)----->存储可执行的代码/只读常量.

2:C语言中动态内存管理方式:malloc/calloc/realloc/free

在讲C++的动态内存管理方式之前,我们来复习下C语言的动态内存管理方式,

C语言中经常使用malloc/calloc/realloc这三个函数来开辟动态,那么这三者的区别是什么呢

• malloc:向内存空间申请一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的指针.
• calloc:向内存空间申请一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的指针,同时会将开辟的空间的数据初始化为0.
• realloc:用于调整动态内存开辟的空间的大小,并且分为原地扩容与异地扩容.

原地扩容:是直接在原有的空间基础上进行扩容. 异地扩容:先开辟一段新空间,然后讲原空间的数据拷贝一份到新空间,接着再释放旧空间,再将指针指向新空间的首地址处.

3:C++内存管理方式

C语言中的内存管理方式在C++中可以继续使用,但有些地方就比较无能为力,而且使用起来比较麻烦,因此C++又提出了自己的内存管理方式:通过new和delete操作符进行动态内存管理.

3.1:new/delete操作内置类型

3.1.1:代码1

代码语言：javascript

AI代码解释

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int* ptr0 = (int*)malloc(sizeof(int));
	//申请一个int类型的空间
	int* ptr1 = new int;
	//申请一个int类型的空间并且初始化为10
	int* ptr2 = new int(10);

	delete ptr0;
	delete ptr1;
	delete ptr2;
	return 0;
}

通过观察上面的代码,我们可以清晰地看到,new和delete在用法上相较于C语言开辟动态管理的方式变得更加简洁了.

3.1.2:代码2

代码语言：javascript

AI代码解释

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//动态申请5个int类型的空间
	int* ptr3 = new int[5];
	
	//动态申请10个int类型的空间并进行部分初始化,未初始化的部分默认为0
	int* ptr4 = new int[10] {1, 2, 3, 4, 5, 6};

	//当申请的空间是连续的空间时,那么在释放时需要带上[]
	delete[] ptr3;
	delete[] ptr4;
	return 0;
}

PS:申请和释放单个元素的空间,使用new和delete操作符,申请和释放连续的空间,使用new[]与delete[].