C++核心编程之内存分区详解

C++程序运行时，内存会被划分为几个不同的区域，每个区域都有特定的用途和属性。理解这些内存分区对于程序员来说是非常重要的，因为它可以帮助我们更好地理解代码的执行过程，从而更好地优化代码并避免内存泄漏等问题。

内存分区类型

C++程序运行时，内存主要被分成以下几个区域。

代码区

代码区存储程序的指令，包括函数体的二进制代码。代码区通常是只读的，因为程序在运行时不能修改代码区的内容。在代码区中定义的变量将被视为全局变量。

全局区

全局区存储全局变量和静态变量，这些变量在程序的整个生命周期中都是可用的。全局区有两个类型：BSS段和Data段。

BSS段存储未进行初始化的全局变量和静态变量，它们的值默认设置为0。Data段存储已经初始化的全局变量和静态变量。

#include<iostream>
using namespace std;

int a1; // 全局区（BSS段）
int a2 = 0; // 全局区（Data段）

int main() {
    static int a3 = 0; // 全局区（Data段）
    int a4; // 栈区
    int* a5 = new int(10); // 堆区
    cout << "a1 = " << a1 << endl; // a1 = 0
    cout << "a2 = " << a2 << endl; // a2 = 0
    cout << "a3 = " << a3 << endl; // a3 = 0
    cout << "a4 = " << a4 << endl; // a4为未初始化，可能是任意值
    cout << "*a5 = " << *a5 << endl; // *a5 = 10
    delete a5;
    return 0;
}

栈区

栈区用来存储函数的参数值、局部变量以及函数返回地址等信息。栈区的大小是有限的，并且在函数结束后会自动释放栈空间。

#include<iostream>
using namespace std;

void fun(int a, int b) {
    int c = a + b; // c是栈区变量
    cout << "c = " << c << endl;
}

int main() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    fun(a, b);
    return 0;
}

堆区

堆区用来存储程序运行时动态分配的内存。由程序员自己管理，在使用完成后需要手动释放堆空间，否则会造成内存泄漏。

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    int* p = new int(10); // 动态分配堆空间
    cout << "*p = " << *p << endl; // *p = 10
    delete p; // 释放堆空间
    return 0;
}

总结

理解内存分区对于程序员来说是非常重要的，可以帮助我们更好地理解代码的执行过程，从而更好地优化和避免内存泄漏等问题。在编写程序时，应该根据需要合理地分配变量内存，避免浪费和内存泄漏。