C++内存分区详解

一、内存分区概述

C++ 程序在运行时，内容通常被分为五大区域，也可以简化理解为四个分区（代码、全局、堆、栈），但更严谨地说应理解为五个分区（代码、全局、常量、堆、栈）：

1. 代码区 (Code/Text Segment)

• 存放程序的机器指令

• 通常是只读的，防止被编辑

2. 全局区（Global Area）

包含下列内容：

• 已初始化的全局/静态变量（Data段）

• 未初始化的全局/静态变量（BSS段）

• 全局常量、字符串常量（.rodata 常量区）

• 生命周期：从程序开始到结束

3. 堆区 (Heap)

• 使用 new 或 malloc 动态分配

• 手动释放：delete/free

• 生命周期由开发者管理

4. 栈区 (Stack)

• 用于局部变量、函数参数等

• 系统自动分配和释放

• 生命周期短暂，随函数调用进出

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二、示例代码

以下代码打印了各类变量的内容地址，便于进行分区分析：

#include <iostream>
#include <cstdlib> // 对于 system() 函数

using namespace std;

//全局变量
int g_a = 10;
int g_b = 10;

//全局常量
const int c_g_a = 10;
const int c_g_b = 10;

//全局静态变量
static int s_g_a = 11;
static int s_g_b = 11;

int main()
{
    //局部变量
    int a = 10;
    int b = 10;

    //静态局部变量
    static int s_l_a = 10;
    static int s_l_b = 10;

    //局部常量
    const int c_l_a = 10;
    const int c_l_b = 10;

    //堆区内存
    int* p_l_a = new int(100);
    int* p_l_b = new int(100);

    // 地址打印
    cout << "局部变量a地址为： " << (int)&a << endl;
    cout << "局部变量b地址为： " << (int)&b << endl << endl;

    cout << "全局变量g_a地址为： " << (int)&g_a << endl;
    cout << "全局变量g_b地址为： " << (int)&g_b << endl << endl;

    cout << "局部静态变量s_l_a地址为： " << (int)&s_l_a << endl;
    cout << "局部静态变量s_l_b地址为： " << (int)&s_l_b << endl << endl;

    cout << "全局静态变量s_g_a地址为： " << (int)&s_g_a << endl;
    cout << "全局静态变量s_g_b地址为： " << (int)&s_g_b << endl << endl;

    cout << "全局常量c_g_a地址为： " << (int)&c_g_a << endl;
    cout << "全局常量c_g_b地址为： " << (int)&c_g_b << endl << endl;

    cout << "局部常量c_l_a地址为： " << (int)&c_l_a << endl;
    cout << "局部常量c_l_b地址为： " << (int)&c_l_b << endl << endl;

    cout << "字符串常量\"hello world\"地址为： " << (int)&"hello world" << endl;
    cout << "字符串常量\"hello world1\"地址为： " << (int)&"hello world1" << endl << endl;

    cout << "堆区内存p_l_a地址为： " << (int)p_l_a << endl;
    cout << "堆区内存p_l_b地址为： " << (int)p_l_b << endl << endl;

    cout << "局部指针变量p_l_a地址为： " << (int)&p_l_a << endl;
    cout << "局部指针变量p_l_b地址为： " << (int)&p_l_b << endl << endl;

    delete p_l_a;
    delete p_l_b;
    return 0;
}

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三、分区解释

通过地址输出，可以观察到：

• 栈区（局部变量/const）：地址一般较高，向下增长

• 堆区（new 分配）：地址较低，向上增长

• 全局区（全局变量、静态变量）：地址靠近、稳定

• 常量区（全局 const、字符串常量）：地址接近、通常只读

视频链接：

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