C/C++

内存

C语言中内存分配的方式有几种？

  1. 静态存储区分配

内存分配在程序编译之前完成，且在程序的整个运行期间都存在，例如全局变量、静态变量等。

  1. 栈上分配

在函数执行时，函数内的局部变量的存储单元在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动释放。

  1. 堆上分配

堆与栈有什么区别？

  1. 申请方式

    栈的空间由操作系统自动分配/释放，堆上的空间手动分配/释放。

  2. 申请大小的限制
    栈空间有限。在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结 构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是 一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小

    堆是很大的自由存储区。堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

  3. 申请效率
    栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

    堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

栈在C语言中有什么作用？

  1. C语言中栈用来存储临时变量，临时变量包括函数参数和函数内部定义的临时变量。函数调用中和函数调用相关的函数返回地址，函数中的临时变量，寄存器等均保存在栈中，函数调动返回后从栈中恢复寄存器和临时变量等函数运行场景。

  2. 多线程编程的基础是栈，栈是多线程编程的基石，每一个线程都最少有一个自己专属的栈，用来存储本线程运行时各个函数的临时变量和维系函数调用和函数返回时的函数调用关系和函数运行场景。 操作系统最基本的功能是支持多线程编程，支持中断和异常处理，每个线程都有专属的栈，中断和异常处理也具有专属的栈，栈是操作系统多线程管理的基石。

C语言函数参数压栈顺序是怎样的？

从右至左。

C语言参数入栈顺序的好处就是可以动态变化参数个数。自左向右的入栈方式，最前面的参数被压在栈底。除非知道参数个数，否则是无法通过栈指针的相对位移求得最左边的参数。这样就变成了左边参数的个数不确定，正好和动态参数个数的方向相反。因此，Ｃ语言函数参数采用自右向左的入栈顺序，主要原因是为了支持可变长参数形式。

C++如何处理返回值？

C++函数返回可以按值返回和按常量引用返回，偶尔也可以按引址返回。多数情况下不要使用引址返回。

C++中拷贝赋值函数的形参能否进行值传递？

不能。如果是这种情况下，调用拷贝构造函数的时候，首先要将实参传递给形参，这个传递的时候又要调用拷贝构造函数(aa = ex.aa; //此处调用拷贝构造函数)。如此循环，无法完成拷贝，栈也会满。

class Example
{
public:
    Example(int a):aa(a) {}        //构造函数

    Example(Example &ex)        //拷贝构造函数（引用传递参数）
    {
        aa = ex.aa;                //此处调用拷贝构造函数
    }
private:
    int aa;
};

int main()
{
    Example e1(10);
    Example e2 = e1;

    return 0;
}

C++的内存管理是怎样的？

在C++中，虚拟内存分为代码段、数据段、BSS段、堆区、文件映射区以及栈区六部分。

代码段：包括只读存储区和文本区，其中只读存储区存储字符串常量，文本区存储程序的机器代码。

数据段：存储程序中已初始化的全局变量和静态变量

BSS 段：存储未初始化的全局变量和静态变量（局部+全局），以及所有被初始化为0的全局变量和静态变量。

堆区：调用new/malloc函数时在堆区动态分配内存，同时需要调用delete/free来手动释放申请的内存。

映射区:存储动态链接库以及调用mmap函数进行的文件映射

栈：使用栈空间存储函数的返回地址、参数、局部变量、返回值

什么是内存泄漏？

简单地说就是申请了一块内存空间，使用完毕后没有释放掉。

它的一般表现方式是程序运行时间越长，占用内存越多，最终用尽全部内存，整个系统崩溃。由程序申请的一块内存，且没有任何一个指针指向它，那么这块内存就泄露了。

如何判断内存泄漏？

  1. 良好的编码习惯，尽量在涉及内存的程序段，检测出内存泄露。当程式稳定之后，在来检测内存泄露时，无疑增加了排除的困难和复杂度。使用了内存分配的函数，一旦使用完毕,要记得要使用其相应的函数释放掉。

  2. 将分配的内存的指针以链表的形式自行管理，使用完毕之后从链表中删除，程序结束时可检查改链表。

  3. Boost 中的smart pointer。

  4. 一些常见的工具插件，如ccmalloc、Dmalloc、Leaky等等。

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