C++內(nèi)存管理面經(jīng)
更新時(shí)間：2023年03月28日 10:55:11 作者：attacking tiger
這篇文章主要介紹了C++的內(nèi)存分配方式以及介紹了下棧和堆的區(qū)別，感興趣的小伙伴可以參考閱讀本文
1. 簡(jiǎn)述下C++的內(nèi)存分配方式。
- 在C++中，內(nèi)存可以分為 5 個(gè)區(qū)，分別為棧，堆，自由存儲(chǔ)區(qū)，全局/靜態(tài)變量，常量存儲(chǔ)區(qū)。
- （1）棧：在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行完時(shí)這些存儲(chǔ)單元被自動(dòng)釋放。
- （2）堆：通過(guò) malloc 分配的內(nèi)存塊，通常和 free 搭配，需要手動(dòng)釋放。
- （3）自由存儲(chǔ)區(qū)：通過(guò) new 分配的內(nèi)存塊，通常和 delete 搭配，也需要手動(dòng)釋放。
- （4）全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：用于存儲(chǔ)全局變量和靜態(tài)變量。
- （5）常量存儲(chǔ)區(qū)：用于存放常量，不允許修改。
2. 簡(jiǎn)述下棧和堆的區(qū)別。
- （1）空間分配不同：棧存放函數(shù)內(nèi)的局部變量，由操作系統(tǒng)自動(dòng)釋放；堆通過(guò) malloc 分配，需要手動(dòng)釋放。
- （2）緩存方式不同：棧使用的是一級(jí)緩存，被調(diào)用時(shí)處于存儲(chǔ)空間；堆使用的是二級(jí)緩存，速度要慢些。
- （3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同：棧類似棧結(jié)構(gòu)，先進(jìn)后出；堆類似數(shù)組結(jié)構(gòu)，先進(jìn)先出。
3. malloc 和局部變量分配在堆還是棧？
- malloc 分配在堆中，他會(huì)分配一塊指定大小的內(nèi)存空間，并返回一個(gè)指針，使用完畢后需要手動(dòng)回收。
- 局部變量分配在在棧中，超過(guò)作用域后系統(tǒng)自動(dòng)回收。
4. 程序有哪些部分？分別的作用是什么？
- （1）數(shù)據(jù)段：存放程序中已初始化的全局變量和靜態(tài)變量。
- （2）代碼段：存放程序執(zhí)行代碼的一塊區(qū)域，頭部包含一些常數(shù)變量。
- （3）BSS段：存放程序中未初始化的全局變量和靜態(tài)變量的一塊區(qū)域。
- （4）可執(zhí)行程序在運(yùn)行時(shí)會(huì)多出兩個(gè)區(qū)域：
- 堆：動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存用。從低向高增長(zhǎng)。
- 棧：存儲(chǔ)局部變量，函數(shù)參數(shù)值。從高向低增長(zhǎng)。
- （5）在堆和棧之間有個(gè)文件映射區(qū)。
5. 程序的執(zhí)行過(guò)程是怎么樣的？
- （1）操作系統(tǒng)創(chuàng)建相應(yīng)的進(jìn)程并分配進(jìn)程空間，加載器把可執(zhí)行文件中的代碼段，數(shù)據(jù)段映射到進(jìn)程中的虛擬空間。
- （2）加載器讀入可執(zhí)行程序中的導(dǎo)入符號(hào)表，根據(jù)符號(hào)表可以查詢需依賴的動(dòng)態(tài)依賴庫(kù)。
- （3）加載器將程序中的動(dòng)態(tài)依賴庫(kù)進(jìn)行導(dǎo)入。
- （4）初始化應(yīng)用程序中的全局變量，對(duì)于全局變量自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。
- （5）進(jìn)入程序入口函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行。
6. 初始化為 0 的全局變量在 bss 還是 data 區(qū)？
- 數(shù)據(jù)區(qū)：存放初始化不為 0 的全局變量和靜態(tài)變量。
- BSS區(qū)：存放初始化為 0 或未初始化的全局變量和靜態(tài)變量。
7. 什么是內(nèi)存泄漏？如何解決？
內(nèi)存泄漏：
- 申請(qǐng)了一塊兒內(nèi)存空間，但是使用完畢后沒(méi)有釋放。
- （1）new 和 malloc 申請(qǐng)后，沒(méi)有使用 delete 和 free 釋放。
- （2）子類繼承父類時(shí)，父類析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)。
- （3）windows 句柄資源使用后沒(méi)有釋放。
對(duì)策：
- （1）養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，分配的內(nèi)配使用后，記的釋放。
- （2）將分配內(nèi)存的指針以鏈表的形式存儲(chǔ)，使用完畢后從鏈表中刪除進(jìn)行管理。
- （3）使用智能指針。
8. 常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤有哪些？
常見(jiàn)內(nèi)存錯(cuò)誤：
- （1）內(nèi)存分配未成功卻使用。
- （2）內(nèi)存分配成功，但是未初始化就引用。
- （3）內(nèi)存分配成功并初始化，但是操作超出了內(nèi)存的邊界。
- （4）忘記了釋放內(nèi)存，造成內(nèi)存泄漏。
- （5）釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用。
對(duì)策：
- （1）用 malloc 或 new 申請(qǐng)內(nèi)存后，應(yīng)該檢查返回的指針是否為 NULL。
- （2）為指針初始化為 NULL，為數(shù)組和動(dòng)態(tài)內(nèi)存賦初值。
- （3）避免數(shù)組越界。
- （4）動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放必須配對(duì)。
- （5）用 free 和 delete 釋放內(nèi)存之后，指針應(yīng)該置空防止野指針。
- （6）使用智能指針。
9. 什么是內(nèi)存對(duì)齊？
- 為了能夠使 CPU 進(jìn)行快速的訪問(wèn)，變量的起始地址應(yīng)該具有某些特征，即對(duì)齊。比如 4 字節(jié)的 int，起始地址應(yīng)該在 4 字節(jié)的邊界上。
- 假如變量的地址不是自然對(duì)齊，那么 CPU 要訪問(wèn)該值的話需要訪問(wèn)兩次或三次內(nèi)存，而對(duì)齊的話只需要一次，訪問(wèn)的速度更快。
- 內(nèi)存對(duì)齊一般應(yīng)用在 struct，class，union 數(shù)據(jù)類型中。
到此這篇關(guān)于C++內(nèi)存管理面經(jīng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++內(nèi)存管理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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