C++ 编程基础（7）内存模型 | 7.1、内存类型

前言：

在C++编程中，内存管理是一个核心概念。了解不同类型的内存区域有助于我们编写更高效、更安全的代码。本文将详细介绍C++程序的五种主要内存类型：堆、栈、全局区、常量区和二进制代码区。

一、内存类型

1、堆

定义：

堆是用于动态内存分配的区域。通过new操作符从堆中分配内存，并使用delete操作符释放内存。

特点：

• 动态分配： 内存大小和生命周期不固定，可以在运行时决定。
• 手动管理： 需要程序员显式地分配和释放内存。
• 灵活性高： 适合大块内存或需要在多个函数间传递的对象。
• 速度较慢： 相对于栈分配，堆分配和释放的速度较慢

2、栈（Stack）

定义：

栈是用于存储局部变量和函数调用信息的区域。每当函数被调用时，系统会自动在栈上为其参数和局部变量分配内存；当函数返回时，这些内存会被自动释放。

特点：

• 自动管理： 由编译器自动分配和释放内存。
• 速度快： 由于是连续的内存区域，访问速度非常快。
• 空间有限： 栈的大小通常比堆小得多，容易发生栈溢出（Stack Overflow）。
• 生命周期受限： 变量在函数返回后就会被销毁。

3、全局区

定义：

全局区用于存储全局变量和静态变量。这些变量在整个程序运行期间都存在，并且在整个程序范围内都可以访问。

特点：

• 生命周期长： 在整个程序运行期间都存在。
• 静态存储： 内存不会在函数调用时分配和释放。
• 初始化： 未初始化的全局变量会被自动初始化为零。

4、常量区

定义：

常量区用于存储程序中的常量数据，如字符串字面量和整数常量。这些数据在程序运行期间是不可修改的。

特点：

• 只读： 常量区的数据是只读的，不能被修改。
• 静态存储： 与全局区类似，常量区的内存在整个程序运行期间都存在。
• 优化： 编译器可能会将这些数据放在只读存储器（ROM）中，以提高访问速度。

5、二进制代码区

定义：

二进制代码区用于存储程序的可执行代码，包括函数的定义和其他指令。这部分内存在程序启动时被加载到内存中，并且在整个程序运行期间保持不变。

特点：

• 只读： 代码区的内存是只读的，不能被修改。
• 共享： 多个进程可以共享同一段代码，提高内存利用率。
• 保护： 操作系统通常会对代码区进行保护，防止非法修改。