C++之程序的內存分布

最近在復習C++相關的知識，整理一下。

C++的存儲區主要有以下幾類：

棧區：就是那些由編譯器在需要的時候分配，在不需要的時候自動清楚的變量的存儲區。里面的變量通常是局部變量、函數參數等。

堆區：就是那些由new分配的內存塊，他們的釋放編譯器不去管，由我們的應用程序去控制，一般一個new就要對應一個delete。如果程序員沒有釋放掉， 那么在程序結束后，操作系統會自動回收。只new不delete會造成內存泄漏。

全局/靜態存儲區：全局變量和靜態變量（static修飾的變量）是存儲在同一塊內存區域的。以前C語言還區分初始化的和未初始化的全局變量，將這兩類分別存儲在不同的區域，現在在C++里這兩者已經不做區分了。

常量存儲區：就是常量字符串或者const修飾的變量，該區域的變量不允許修改。

代碼區（text）：存放程序代碼塊的地方。

這里通過一個例子來分別看一看這些不同區域的變量。

棧區

    int bb = 1;              // 棧區變量 stack
    char s[] = "abc";       // 棧地址變量
    int *p2 = NULL;         // 棧地址變量

將以上變量的地址分別打印

(lldb) p &bb
(int *) $0 = 0x00000003040cf224
(lldb) p &s
(char (*)[4]) $1 = 0x00000003040cf220
(lldb) p &p2
(int **) $2 = 0x00000003040cf218
(lldb)?

可以看到這幾個存儲在棧區的變量是挨著存儲，且地址依次從高到低變化。

堆區：

    int *ph = new int(10);       // ph在棧區，指向堆（heap）區變量 （地址增長）
    int *ph2 = new int(20);      // 堆（heap）區變量

分別打印指針的地址和指針指向的地址的值

(lldb) p &ph
(int **) $0 = 0x00000003040cf1f0 ? // 指針的地址，在棧區
(lldb) p &ph2
(int **) $1 = 0x00000003040cf1e8?? ?// 指針的地址，在棧區
(lldb) p ph
(int *) $2 = 0x0000000108e20db0?? ??? ?// 指針指向的地址，在堆區
(lldb) p ph2
(int *) $3 = 0x0000000108e20900?? ??? ?// 指針指向的地址，在堆區

從上面的例子可以看到，指針本身存儲在棧區，其地址相鄰且從高到低變化。

指針指向的地址在另一塊區域，該區域稱為堆區，該區域的地址是從低到高變化的。但是并不具有相鄰的特點。

全局/靜態存儲區

int globleA = 0;        // 全局初始化區
int *pPoint;               // 全局未初始化區 默認為0,指針為NULL
int main(int argc, const char * argv[]) {
    static int c = 0;       // 全局（靜態）初始化區 （和全局變量是一樣的）
   	return 0;
}

打印出地址和結果：

(lldb) p &globleA
(int *) $0 = 0x00000001000080d8?? ??? ??? ?// 全局/靜態變量區
(lldb) p &pPoint
(int **) $1 = 0x00000001000080e0?? ??? ?// 全局/靜態變量區
(lldb) p &c
(int *) $2 = 0x00000001000080d4?? ??? ?// 全局靜態變量區
(lldb) p pPoint
(int *) $3 = 0x0000000000000000?? ??? ?// 未初始化的值為NULL

常量區

char *p3 = "123456";    // p3在棧區，但是它指向的變量在常量區(無法改變), 指針可以跨區域訪問

(lldb) p p3
(char *) $3 = 0x0000000100003f43 "123456" ?// 常量區
(lldb) p &p3
(char **) $4 = 0x00000003040cf210?? ??? ?// 棧區

代碼區

就是代碼存放的地方。

下面用一張圖片總結：