1. C++内存模型与对象生命周期：栈、堆、全局/静态存储区、常量区、代码区的布局与特性
各位同学，咱们今天聊点实在的。内存模型这东西，说白了就是程序运行时，数据到底待在哪儿、怎么待、活多久。我见过不少写了三五年C++的朋友，一提到“对象在哪个区”就含糊其辞。嗯，这其实很危险——内存搞不清楚，线上崩了都不知道怎么查。
我个人习惯，拿到一个C++程序，第一件事就是在脑子里画出它的内存布局。你想想看，一个进程跑起来，操作系统会给它划分好几个区域。咱们一个一个说。
核心要点： C++程序的内存布局主要分为五个区域——栈、堆、全局/静态存储区、常量区、代码区。每个区域都有独立的生命周期和管理方式。
1.1 栈区：自动生，自动灭
栈，是C++里最“省心”的区域。局部变量、函数参数、返回地址，全在栈上。它的生命周期由编译器自动控制——进入作用域时分配，离开作用域时释放。说白了，就是“谁调用，谁负责”。
我在项目中遇到过一个问题：一个递归函数深度太大，栈溢出了。当时查了半天，发现是递归里定义了一个巨大的局部数组。嗯，栈的大小通常只有几MB（Linux默认8MB，Windows 1MB），你想想看，一个int[1000000]就是4MB，再来两层递归就崩了。
避坑指南： 我曾经在嵌入式项目里吃过亏——栈上分配了一个512KB的缓冲区，结果程序一跑就崩。后来改成堆分配，问题解决。记住：大对象、长生命周期对象，别放栈上。
// 栈上分配 —— 自动释放
void func() {
int a = 42; // 栈上
std::string s("hi"); // 栈上（但内部数据可能在堆上）
// 函数结束，a和s自动销毁
}1.2 堆区：手动生，手动灭（或智能指针帮你灭）
堆，是动态内存的天下。new、malloc出来的对象都在这里。它的生命周期由程序员控制——你new了，就得delete；你malloc了，就得free。否则就是内存泄漏。
我个人习惯，能用智能指针就不用裸指针。为什么？因为人总会犯错。我记得有一次review代码，发现一个同事在异常路径里忘了delete，结果内存泄漏了。用std::unique_ptr，这种事根本不会发生。
注意： 堆分配比栈分配慢得多（涉及系统调用、内存管理算法）。高频调用的热点代码里，尽量避免频繁new/delete。我见过一个网络库，每来一个请求就new一个对象，压测时性能惨不忍睹。改成对象池后，吞吐量翻了三倍。
// 堆上分配 —— 必须手动释放
void func() {
int* p = new int(42); // 堆上
// ... 使用p
delete p; // 忘记这行就是泄漏
// 推荐方式：智能指针
std::unique_ptr<int> up = std::make_unique<int>(42);
// 离开作用域自动delete
}1.3 全局/静态存储区：程序生，程序灭
全局变量、static变量（无论是全局static还是局部static），都待在这个区。它们在程序启动时初始化（main函数之前），程序结束时才销毁。生命周期是整个进程的生命周期。
这里有个坑：全局变量的初始化顺序在多个编译单元之间是未定义的。我曾经在一个项目里，两个全局对象互相依赖对方的构造函数，结果程序启动就崩。嗯，从那以后，我尽量少用全局对象，非用不可就用“局部static + 函数”的方式（Mayer's Singleton）。
// 全局/静态存储区
int global_var = 10; // 全局变量，程序启动时初始化
void func() {
static int static_var = 0; // 静态局部变量，第一次调用时初始化
static_var++;
}1.4 常量区：只读，别想改
字符串常量、const全局变量，放在.rodata段（只读数据段）。这个区域是只读的，你试图修改它，程序会直接崩溃（Segmentation fault）。
我记得有个新手同事写过这样的代码：char* p = "hello"; p[0] = 'H';。结果一运行就崩。他一脸懵：“为什么？” 我告诉他：“字符串常量在常量区，只读的。想改？用数组：char arr[] = "hello";，这样会在栈上拷贝一份。”
关键区别：
char* p = "hello";—— p指向常量区，不可修改char arr[] = "hello";—— arr在栈上，可修改
1.5 代码区：只读，可共享
代码区（.text）存放程序的机器指令。它是只读的，而且多个进程可以共享同一份代码（比如你打开多个浏览器标签页，代码区只有一份）。
这个区域我们平时基本不直接接触，但有个知识点值得注意：函数指针指向的就是代码区的地址。你想想看，回调函数、虚函数表，底层都是通过代码区地址跳转的。
1.6 对象生命周期总结
| 存储区域 | 分配方式 | 生命周期 | 典型对象 | 注意事项 |
|---|---|---|---|---|
| 栈 | 自动 | 作用域内 | 局部变量、函数参数 | 大小有限（~8MB），避免大对象 |
| 堆 | 手动（new/delete） | 从new到delete | 动态对象、容器数据 | 防止泄漏，优先智能指针 |
| 全局/静态区 | 程序启动时 | 整个进程生命周期 | 全局变量、static变量 | 注意初始化顺序问题 |
| 常量区 | 编译时 | 整个进程生命周期 | 字符串常量、const全局 | 只读，不可修改 |
| 代码区 | 编译时 | 整个进程生命周期 | 函数指令 | 只读，可共享 |
我的建议： 写C++时，每定义一个变量，心里默念三遍：“这个对象在哪个区？生命周期多长？” 养成习惯后，内存问题会少一大半。尤其是多线程环境下，栈上对象线程安全（每个线程有自己的栈），而堆和全局区需要加锁——这个咱们后面章节会细聊。
好了，内存布局和对象生命周期就聊到这儿。记住一句话：栈是自动的，堆是手动的，全局是永久的，常量是只读的，代码是共享的。 下一节咱们深入聊聊堆内存管理的细节——malloc/free到底干了什么，以及new/delete背后的故事。