c++学习笔记系列1(内存四区,引用,函数提高)

1 内存分区模型

C++程序在执行时，将内存大方向划分为4个区域

• 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理的-
• 全局区：存放全局变量和静态变量以及常量-
• 栈区：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值,局部变量等
• 堆区：由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时由操作系统回收

1.1 程序运行前

在程序编译后，生成了exe可执行程序，未执行该程序前分为两个区域

​ 代码区：

​ 存放 CPU 执行的机器指令

​ 代码区是共享的，共享的目的是对于频繁被执行的程序，只需要在内存中有一份代码即可

​ 代码区是只读的，使其只读的原因是防止程序意外地修改了它的指令

​ 全局区：

​ 全局变量和静态变量存放在此.

​ 全局区还包含了常量区, 字符串常量和其他常量也存放在此.

​ 该区域的数据在程序结束后由操作系统释放.

总结:
C++中在程序运行前分为全局区和代码区
代码区特点是共享和只读
全局区中存放全局变量、静态变量、常量
常量区中存放 const修饰的全局常量 和 字符串常量

1.2 程序运行后

形成栈区,堆区

1.3 new操作符

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
int *a=new int[10];
for(int i=1;i<=10;i++){

a[i]=i;
cout<<a[i]<<" ";
}
}

2 引用

1注意事项:

• 引用必须初始化
• 引用在初始化后，不可以改变

int main() {

int a = 10;
int b = 20;
//int &c; //错误，引用必须初始化
int &c = a; //一旦初始化后，就不可以更改
c = b; //这是赋值操作，不是更改引用

cout << "a = " << a << endl;
cout << "b = " << b << endl;
cout << "c = " << c << endl;

system("pause");

return 0;
}

2.2 引用做函数返回值

• 作用：引用是可以作为函数的返回值存在的

• 注意：不要返回局部变量引用

• 用法：函数调用作为左值(静态 局部变量)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int &test1(){
int a=10;
return a;
}
int &test2(){
static int a=20;
return a;
}
int main(){
int& ref = test1();
cout << "ref = " << ref << endl;
cout << "ref = " << ref << endl;

//如果函数做左值，那么必须返回引用
int& ref2 = test2();
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

test2() = 1000;

cout << "ref2 = " << ref2 << endl;
cout << "ref2 = " << ref2 << endl;

system("pause");

return 0;
}

2.3 引用的本质

本质：引用的本质在c++内部实现是一个指针常量

//发现是引用，转换为 int* const ref = &a;
void func(int& ref){
ref = 100; // ref是引用，转换为*ref = 100
}
int main(){
int a = 10;

//自动转换为 int* const ref = &a; 指针常量是指针指向不可改，也说明为什么引用不可更改
int& ref = a;
ref = 20; //内部发现ref是引用，自动帮我们转换为: *ref = 20;

cout << "a:" << a << endl;
cout << "ref:" << ref << endl;

func(a);
return 0;
}

2.4 常量引用

• 作用:常量引用主要用来修饰形参，防止误操作

• 在函数形参列表中，可以加const修饰形参，防止形参改变实参

//引用使用的场景，通常用来修饰形参
void showValue(const int& v) {
//v += 10;
cout << v << endl;
}

int main() {

//int& ref = 10;  引用本身需要一个合法的内存空间，因此这行错误
//加入const就可以了，编译器优化代码，int temp = 10; const int& ref = temp;
const int& ref = 10;

//ref = 100;  //加入const后不可以修改变量
cout << ref << endl;

//函数中利用常量引用防止误操作修改实参
int a = 10;
showValue(a);

system("pause");

return 0;
}

3 函数提高

3.1 函数默认参数

int func(int a, int b = 10, int c = 10) {
return a + b + c;
}

//1. 如果某个位置参数有默认值，那么从这个位置往后，从左向右，必须都要有默认值
//2. 如果函数声明有默认值，函数实现的时候就不能有默认参数
int func2(int a = 10, int b = 10);
int func2(int a, int b) {
return a + b;
}

int main() {

cout << "ret = " << func(20, 20) << endl;
cout << "ret = " << func(100) << endl;

system("pause");

return 0;
}

3.2 函数占位参数

//函数占位参数 ，占位参数也可以有默认参数
void func(int a, int) {
cout << "this is func" << endl;
}

int main() {

func(10,10); //占位参数必须填补

system("pause");

return 0;
}

3.3 函数重载

3.3.1 函数重载概述
**作用：**函数名可以相同，提高复用性

函数重载满足条件：

• 同一个作用域下
• 函数名称相同
• 函数参数类型不同 或者 个数不同 或者 顺序不同-
• 注意: 函数的返回值不可以作为函数重载的条件

3.3.2 函数重载注意事项

• 引用作为重载条件
• 函数重载碰到函数默认参数

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//函数重载注意事项
//1、引用作为重载条件

void func(int &a)
{
cout << "func (int &a) 调用 " << endl;
}

void func(const int &a)
{
cout << "func (const int &a) 调用 " << endl;
}

//2、函数重载碰到函数默认参数

void func2(int a, int b = 10)
{
cout << "func2(int a, int b = 10) 调用" << endl;
}

void func2(int a)
{
cout << "func2(int a) 调用" << endl;
}

int main() {

int a = 10;
func(a); //调用无const
func(10);//调用有const

func2(10); //碰到默认参数产生歧义，需要避免

system("pause");

return 0;
}

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