【C++】3-1.13 c++简化内存模型

素颜马尾好姑娘i 2022-11-16 01:54 187阅读 0赞

### 【C++】3-1.13 c++简化内存模型 ###

*  1.内存模型
 *  2.内存模型示意图
 *  3.变量存放位置的示例
 *  4.普通变量的内存模型
 *  5.数组的内存模型

# 1.内存模型 #

c/c++语言有指针的概念，指针可以直接操作内存；  
这种指针操作内存的机制在其它语言是没有的，比如python就没有。  
在使用指针操作内存时，程序员一定要对内存模型有清楚的认识；

内存模型分为4个部分：  
**-1.1、stack栈**  
由编译器自动分配释放；  
比如函数的局部变量；函数的形式参数；

**-1.2、heap堆**  
一般由程序员分配（new）、释放(delete)，若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收；

\-**1.3、global/static(全局/静态区)**  
全局变量和静态变量的存储是放在一块的。  
可以理解为：  
程序启动就存在，全局变量、静态变量就存储在全局/静态区；  
程序结束才释放掉这块内存；

**-1.4、constant常量区**  
可以理解为所有常量都放在常量区；  
包括符号常量和字面常量；  
这块内存区域的内容是只读的，不可修改，一旦修改，编译就报错！

# 2.内存模型示意图 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
由上图可知：  
堆在低地址，向高地址方向生长；  
栈在高地址，向低地址方向生长；

堆和栈可以共享中间的内存区域，增大内存的利用效率；

# 3.变量存放位置的示例 #

操作系统会根据变量的数据类型，来分配内存和决定在保留内存中存储什么。  
当创建一个变量，就会通过操作系统在内存中存储信息，而变量指向所存储值的内存位置。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 4.普通变量的内存模型 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
如上图，变量a，变量b指向存储在栈中的内存位置，  
对变量a、b的访问，即是访问两个变量在内存位置的存储值；  
变量a、变量b的地址分别为&a、&b.

# 5.数组的内存模型 #

如下

//vs2019，c++17标准；
    #include <iostream>
    int main()
    { 
    	int a[3]{  10,15,25 };
    	std::cout << a[0] << std::endl;
    	std::cout << a[1] << std::endl;
    	std::cout << a[2] << std::endl;
    	std::cin.get();
    	return 0;
    }

分析int a\[3\]=\{10,15,25\}的数组模型如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
对于数组a\[\]（或a\[3\]），a是数组a\[\]（或a\[3\]）的首地址的别名；

要访问每个数组元素的值，使用a\[0\]，a\[1\]，…

要访问一个地址所存的内容，使用解引用\*操作符：

访问数组中的第1个元素使用*(a+0);
    访问数组中的第2个元素使用*(a+1);
    ... ...

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/ac6a841367bb4c02b30856b59a2ea68f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221022/f1b717ad9e494f24904c25721b4dc551.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221022/c2eb4391fdc246f0b2bd56e70ac78ee1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221022/4bdce602bde545a4bb3677e883858880.png