C++核心编程

本篇博客主要针对C++面向对象编程技术做详细讲解，探讨C++中的核心和精髓。主要是讲C++特有的一些特点。

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

内存四区的意义：

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。其中，代码区和全局区是在程序运行前划分的区域，栈区和堆区则是程序运行后划分的区域

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

????????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（const修饰的一些变量）也存放在此。

????????该区域的数据在程序结束后由操作系统释放。

代码展现：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
	int g_a=10;
	int g_b=20;
	const int c_g_a=10;
	const int c_g_b=10; 
int main(){
	int a=10;
	int b=20;
	const int c_l_a=10;
	const int c_l_b=20;
	cout<<"局部变量a的地址 "<<&a<<endl;
	cout<<"局部变量b的地址 "<<&b<<endl;

	cout<<"全局变量a的地址 "<<&g_a<<endl;
	cout<<"全局变量b的地址 "<<&g_b<<endl;
	//静态变量 在普通变量的前面加static，属于静态变量
	static int s_a=10;
	static int s_b=10; 
	cout<<"静态变量a的地址 "<<&s_a<<endl;
	cout<<"静态变量b的地址 "<<&s_b<<endl;
	//常量
	//字符串常量
	cout<<"字符串常量地址"<<&("hello,world")<<endl; 
	//const修饰的变量
	//const修饰的全局变量，const修饰的局部变量 
	cout<<"const修饰的全局变量c_g_a地址"<<&c_g_a<<endl; 
	cout<<"const修饰的全局变量c_g_b地址"<<&c_g_b<<endl; 
	cout<<"const修饰的局部变量c_l_a地址"<<&c_l_a<<endl; 
	cout<<"const修饰的局部变量c_l_b地址"<<&c_l_b<<endl; 
}	

1.2，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

示例：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//栈区数据注意事项——不要返回局部变量的地址
//栈区的数据由编译器管理开辟和释放
int  *func(){
	int a=10;
	return &a;
}

int main(){
	int *p=func();
	cout<<*p<<endl;//
	cout<<*p<<endl;//
}

由上述运行结果可以看出，第一次访问正确，可以打印出正确的数字是因为编译器做了保留，而第二次访问则是因为此时内存已经被释放，访问该指针的内容将导致不确定的结果，也可能是崩溃。

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，因此，new关键字返回的值就是变量的地址，可以新建指针接收目标地址。

示例：

#include<bits/stdc++.h>
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，放在栈上，指针保存的数据是放在堆区 
	int *p=new int(10);
	return p;
}
int main(){
	//在堆区开辟数据
	int *p=func();
	cout<<*p<<endl; 
	cout<<*p<<endl;
}

注意与上面代码的区别，堆区中的数据，只要程序员不手动关闭，就可以一直存活。

总结：

堆区数据由程序员管理开辟和释放

堆区数据利用new关键字进行开辟内存

堆区和栈区二者区别：

1.3，new操作符

C++中利用new操作符在堆区开辟数据

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

示例：基本语法

##include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int *func(){
	//在堆区创建整型数据 
	//new返回是 该数据类型的指针 
	int *p=new int(10);
	return p;
}
void test01(){
	int *p=func();
	cout<<*p<<endl;
	cout<<*p<<endl;
	cout<<*p<<endl;
	//堆区的数据，由程序员管理开辟，程序员管理释放
	//如果想释放堆区的数据，利用关键字delete
	delete p; 
}
//2，在堆区利用new开辟数组
void test02(){
	//创建10整型数据的数组，在堆区
	int *arr=new int[10];//10代表数组有十个元素 
	for(int i=0;i<10;i++){
		arr[i]=100+i;//给十个元素赋值 100~109 
		cout<<arr[i]<<endl;
	}
	//释放堆区数组的时候 要加[]
	delete[] arr; 
}
int main(){
	//test01();
	test02();
} 

堆区数组在释放时，要加 []?，?? ?delete[] arr;