本文源自于个人github仓库:https://github.com/forthespada/InterviewGuide
github仓库内有PDF版本下载方式,欢迎各位star、fork~
立志收录计算机校招、社招面试最全面试八股文,无内鬼来点八股文~

61、new和malloc的区别?

1、 new/delete是C++关键字,需要编译器支持。malloc/free是库函数,需要头文件支持;

2、 使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小,编译器会根据类型信息自行计算。而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

3、 new操作符内存分配成功时,返回的是对象类型的指针,类型严格与对象匹配,无须进行类型转换,故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ,需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

4、 new内存分配失败时,会抛出bac_alloc异常。malloc分配内存失败时返回NULL。

5、 new会先调用operator new函数,申请足够的内存(通常底层使用malloc实现)。然后调用类型的构造函数,初始化成员变量,最后返回自定义类型指针。delete先调用析构函数,然后调用operator delete函数释放内存(通常底层使用free实现)。malloc/free是库函数,只能动态的申请和释放内存,无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作。

62、delete p、delete [] p、allocator都有什么作用?

1、 动态数组管理new一个数组时,[]中必须是一个整数,但是不一定是常量整数,普通数组必须是一个常量整数;

2、 new动态数组返回的并不是数组类型,而是一个元素类型的指针;

3、 delete[]时,数组中的元素按逆序的顺序进行销毁;

4、 new在内存分配上面有一些局限性,new的机制是将内存分配和对象构造组合在一起,同样的,delete也是将对象析构和内存释放组合在一起的。allocator将这两部分分开进行,allocator申请一部分内存,不进行初始化对象,只有当需要的时候才进行初始化操作。

63、new和delete的实现原理, delete是如何知道释放内存的大小的额?

1、 new简单类型直接调用operator new分配内存;

而对于复杂结构,先调用operator new分配内存,然后在分配的内存上调用构造函数;

对于简单类型,new[]计算好大小后调用operator new;

对于复杂数据结构,new[]先调用operator new[]分配内存,然后在p的前四个字节写入数组大小n,然后调用n次构造函数,针对复杂类型,new[]会额外存储数组大小;

① new表达式调用一个名为operator new(operator new[])函数,分配一块足够大的、原始的、未命名的内存空间;

② 编译器运行相应的构造函数以构造这些对象,并为其传入初始值;

③ 对象被分配了空间并构造完成,返回一个指向该对象的指针。

2、 delete简单数据类型默认只是调用free函数;复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete;针对简单类型,delete和delete[]等同。假设指针p指向new[]分配的内存。因为要4字节存储数组大小,实际分配的内存地址为[p-4],系统记录的也是这个地址。delete[]实际释放的就是p-4指向的内存。而delete会直接释放p指向的内存,这个内存根本没有被系统记录,所以会崩溃。

3、 需要在 new [] 一个对象数组时,需要保存数组的维度,C++ 的做法是在分配数组空间时多分配了 4 个字节的大小,专门保存数组的大小,在 delete [] 时就可以取出这个保存的数,就知道了需要调用析构函数多少次了。

64、malloc申请的存储空间能用delete释放吗

不能,malloc /free主要为了兼容C,new和delete 完全可以取代malloc /free的。

malloc /free的操作对象都是必须明确大小的,而且不能用在动态类上。

new 和delete会自动进行类型检查和大小,malloc/free不能执行构造函数与析构函数,所以动态对象它是不行的。

当然从理论上说使用malloc申请的内存是可以通过delete释放的。不过一般不这样写的。而且也不能保证每个C++的运行时都能正常。

65、malloc与free的实现原理?

1、 在标准C库中,提供了malloc/free函数分配释放内存,这两个函数底层是由brk、mmap、,munmap这些系统调用实现的;

2、 brk是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推,mmap是在进程的虚拟地址空间中(堆和栈中间,称为文件映射区域的地方)找一块空闲的虚拟内存。这两种方式分配的都是虚拟内存,没有分配物理内存。在第一次访问已分配的虚拟地址空间的时候,发生缺页中断,操作系统负责分配物理内存,然后建立虚拟内存和物理内存之间的映射关系;

3、 malloc小于128k的内存,使用brk分配内存,将_edata往高地址推;malloc大于128k的内存,使用mmap分配内存,在堆和栈之