1. 簡述下C++的內(nèi)存分配方式。

• 在C++中，內(nèi)存可以分為 5 個區(qū)，分別為棧，堆，自由存儲區(qū)，全局/靜態(tài)變量，常量存儲區(qū)。
• （1）棧：在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行完時這些存儲單元被自動釋放。
• （2）堆：通過 malloc 分配的內(nèi)存塊，通常和 free 搭配，需要手動釋放。
• （3）自由存儲區(qū)：通過 new 分配的內(nèi)存塊，通常和 delete 搭配，也需要手動釋放。
• （4）全局/靜態(tài)存儲區(qū)：用于存儲全局變量和靜態(tài)變量。
• （5）常量存儲區(qū)：用于存放常量，不允許修改。

 2. 簡述下棧和堆的區(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)自動釋放；堆通過 malloc 分配，需要手動釋放。
• （2）緩存方式不同：棧使用的是一級緩存，被調(diào)用時處于存儲空間；堆使用的是二級緩存，速度要慢些。
• （3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同：棧類似棧結(jié)構(gòu)，先進后出；堆類似數(shù)組結(jié)構(gòu)，先進先出。

3. malloc 和局部變量分配在堆還是棧？

• malloc 分配在堆中，他會分配一塊指定大小的內(nèi)存空間，并返回一個指針，使用完畢后需要手動回收。
• 局部變量分配在在棧中，超過作用域后系統(tǒng)自動回收。

 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)行程序在運行時會多出兩個區(qū)域：
• 堆：動態(tài)申請內(nèi)存用。從低向高增長。
• 棧：存儲局部變量，函數(shù)參數(shù)值。從高向低增長。
• （5）在堆和棧之間有個文件映射區(qū)。

5. 程序的執(zhí)行過程是怎么樣的？

• （1）操作系統(tǒng)創(chuàng)建相應(yīng)的進程并分配進程空間，加載器把可執(zhí)行文件中的代碼段，數(shù)據(jù)段映射到進程中的虛擬空間。
• （2）加載器讀入可執(zhí)行程序中的導入符號表，根據(jù)符號表可以查詢需依賴的動態(tài)依賴庫。
• （3）加載器將程序中的動態(tài)依賴庫進行導入。
• （4）初始化應(yīng)用程序中的全局變量，對于全局變量自動調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。
• （5）進入程序入口函數(shù)開始執(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：

• 申請了一塊兒內(nèi)存空間，但是使用完畢后沒有釋放。
• （1）new 和 malloc 申請后，沒有使用 delete 和 free 釋放。
• （2）子類繼承父類時，父類析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)。
• （3）windows 句柄資源使用后沒有釋放。

對策：

• （1）養(yǎng)成良好的編程習慣，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，使用完畢后從鏈表中刪除進行管理。
• （3）使用智能指針。

8. 常見的內(nèi)存錯誤有哪些？

常見內(nèi)存錯誤：

• （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。

對策：

• （1）用 malloc 或 new 申請內(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)組和動態(tài)內(nèi)存賦初值。
• （3）避免數(shù)組越界。
• （4）動態(tài)內(nèi)存的申請和釋放必須配對。
• （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)存對齊？

• 為了能夠使 CPU 進行快速的訪問，變量的起始地址應(yīng)該具有某些特征，即對齊。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齊，那么 CPU 要訪問該值的話需要訪問兩次或三次內(nèi)存，而對齊的話只需要一次，訪問的速度更快。
• 內(nèi)存對齊一般應(yīng)用在 struct，class，union 數(shù)據(jù)類型中。

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