C++内存描绘

程序被执行后就被称为一个进程，一个进程可以被划分为很多区域，主要为：

1. 代码区&常量区：进程按照代码区的代码执行，真正的常量也存储在这里。

   PS：const关键字只是让编译器将变量视为常量，和真正的常量有本质上的区别。

2. 栈区：执行函数所需要的空间。当函数执行完毕，对应的栈内存会被销毁。

3. 堆区：进程用来灵活分配内存的地方，只有手动释放时才会销毁内存

4. 静态变量区：用来存储静态变量和全局变量的区域。

   1. 静态变量：局部作用范围，生命周期长
   2. 全局变量：会破坏封装性，不推荐使用

栈区是函数执行的区域，堆区是函数内灵活分配内存的地方，二者缺一不可：

• 如果只在栈上运行程序，其运行结束后会销毁内存。
• 如果只在堆上运行程序，由于堆的唯一寻址方式是指针，没有栈就无法使用堆。

Ps：栈区大小一般不超过8M，远远小于堆区。

当我们创建一个变量时：

int i {7};

i是在栈上分配的自动变量，当程序流离开作用域时，会被自动释放。

静态变量,指针和引用

根据上边提到的，变量的存储位置有三种，分别是 静态变量区，栈区 和 堆区。

静态变量

静态变量区在编译时就已经确定地址，存储全局变量和静态变量。

指针

指针都是存储在栈上或堆上，一定有一个地址。本质上来说，指针和普通变量没有区别。

int* ptr {new int};

这行代码在栈上创建指针变量ptr，然后在自由存储区（堆）中分配一个int的内存，并指向它。

int** handle {nullptr};
handle = new int*;
*handle = new int;

指针变量也可以存储在自由存储区中。上面的代码首先声明一个指向int*的指针变量handle，然后分配足够的内存来保存一个指向int的指针，并让handle指向这个指针，最后让这个指针指向一块int内存。handle也被称为二级指针。

引用

如上可见，指针可以对内存进行灵活操作，有安全隐患，所以引用被发明了，可以看成是被阉割的指针（类型* const，所以引用必须赋初值，不能设置为空）。编译器不将其视为对象，操作引用相当于操作引用指向的对象，杜绝了其篡改内存的能力。

参考资料

• 飘零的落花 - 现代C++详解
• C++20高级编程