day13|C++重难点之 静态变量、全局变量、局部变量的区别，在内存上是怎么分布的、指针和引用的区别、C++内存分区

34.静态变量、全局变量、局部变量的区别，在内存上是怎么分布的

三者的特点、使用场景、内存分布都不相同

1.静态局部变量

• 它的特点：
  • 第一个是 作用域：仅仅局限于 声名它们的函数或代码块内部
  • 第二个是 生命周期：却是在程序的整个运行时间内都存在
  • 第三个是 初始化：在第一次使用前初始化，且 只初始化一次，保持值直到程序结束
• 对于使用场景：
  • 第一个是 你需要一个变量，它只能在函数內部使用，但是 它的值可以在函数调用之间保持不变，那么就可以用静态局部变量
  • 第二个是 它适用于需要缓存数据来提高性能的情况
• 对于内存分布：静态局部变量 存储在 全局或静态存储区

2.局部变量

• 它的特点：
  • 作用域 ：仅在声明它们的函数或代码块内部
  • 生命周期：局部变量在函数调用时创建，函数调用结束后就销毁了
  • 初始化：局部变量必须在使用前 显式初始化
• 使用场景
  • 第一个是 当需要临时存储数据，且这些数据只是在当前作用域内使用
  • 第二个是 可以作为 循环计数器 或 中间计算结果
• 对于内存分布：局部变量存储在栈上，与它们所在的作用域相关联

3.全局变量

• 特点：
  • 作用域：全局变量在整个程序中都是可见的，可以在任何函数或代码块中访问
  • 生命周期：它们在程序的整个运行期间都存在
  • 初始化：通常在 程序启动时初始化
• 使用场景：
  • 当需要在程序的多个部分 共享一个数据
  • 适用于 存储配置信息 或 程序的状态信息
  • 需要注意 全局变量可能导致代码 难以测试和维护
• 内存分布：全局变量也存储在全局或者静态存储区

35.指针和引用的区别

• 从 概念 上来说：

  • 指针 是存储另一个变量地址的变量，它指向内存中的一个位置
  • 而引用 就是变量的别名

• 在 初始化 上：

  • 指针可以被初始化为 NULL或nullptr，表示 它步指向任何地址。
  • 而引用 在定义时必须初始化，不能引用NULL或不存在的内存地址

• 在 可变性 上：

  • 指针 可以改变它的指向，使其指向不同的内存地址
  • 而引用 一旦被初始化，就只能一直引用同一个对象，不能改变绑定

• 在 操作 上：

  • 指针 可以通过 解引用操作符* 来访问指针指向的变量的值，还可以通过 地址运算符& 获取变量的地址
  • 而引用 不需要使用 解引用操作符，因为引用本身就是 变量的别名

• 在用途上：

  • 指针 通常用于 动态内存分配、数组操作以及函数参数传递
  • 引用 通常用于 创建别名、函数参数传递以及操作符重载

36.C++内存分区

主要有五个区域：

• 第一个是 栈：用来存储 局部变量 和 函数调用的上下文。栈的内存分配是 自动的，由编译器管理

• 第二个是 堆：用于 动态内存分配。可以用 new、malloc等操作符或函数 从堆上 分配内存，并使用delete、free 释放内存

• 第三个是 全局或静态存储区：用来存储全局变量和静态变量，其中

• 数据段 用来存储 已初始化的 全局变量和静态变量

• BSS段 用来存储 未初始化的 全局变量和静态变量

• 第四个是 常量存储区：用来存储程序中的常量数据，如字符串字面量

• 第五个是 代码段：用来存储 程序的可执行代码 和 函数的二进制指令