C++ 中面向对象编程如何实现动态绑定？C++如何管理内存？

1) C++ 中面向对象编程如何实现动态绑定？

动态绑定

• 成员函数必须声明为virtual
• 如果基类中声明了为虚函数，则派生类中不必再声明。

调用方式：通过对象的指针或引用调用成员函数，或通过成员函数调用，反之就无法实现动态联编。

特点：灵活，问题抽象性和问题的易维护性。

通过基类指针或引用调用虚函数时，在运行时根据实际指向的对象类型来确定调用哪个版本的函数，从而实现动态绑定。例如：

class Base {
public:
    virtual void display() {
        cout << "Base class display" << endl;
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    void display() override {
        cout << "Derived class display" << endl;
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    ptr->display();  // 调用派生类的 display 函数
    delete ptr;
    return 0;
}

在上述代码中，虽然ptr的类型是基类指针，但它实际指向一个派生类对象。当调用ptr->display()时，会根据实际对象的类型（派生类）在运行时确定调用派生类中的display函数，实现了动态绑定。

C++ 中的动态绑定是通过虚函数机制实现的，它允许在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个函数版本，从而实现多态性。

2) C++如何管理内存？

在 C++中，内存管理主要通过以下几种方式：

一、自动存储

1. 局部变量：在函数内部声明的非静态变量通常存储在栈上。当函数被调用时，为这些变量分配内存；当函数返回时，这些内存自动被释放。

   void exampleFunction() {
       int x = 10; // x 存储在栈上，函数返回时自动释放
   }

二、动态存储

1. new和delete：使用new运算符在堆上动态分配内存，使用delete运算符释放堆上分配的内存。

   int* ptr = new int(10); // 在堆上分配一个整数并初始化为 10
   delete ptr; // 释放内存

2. new[]和delete[]：用于分配和释放数组类型的内存。

   int* arr = new int[5];
   delete[] arr;

三、静态存储

全局变量和静态变量：全局变量和在函数外部使用static关键字声明的静态变量存储在静态存储区。它们在程序开始运行时被分配内存，在程序结束时释放。

   int globalVariable = 10; // 全局变量存储在静态存储区

   void staticVariableExample() {
       static int staticVariable = 20; // 静态局部变量也存储在静态存储区
   }

四、智能指针（C++11 及以上）

1. std::unique_ptr：独占所有权的智能指针，确保一个对象只有一个所有者，在其生命周期结束时自动释放所管理的资源。

   std::unique_ptr<int> ptr1(new int(10));

2. std::shared_ptr：采用引用计数的智能指针，多个shared_ptr可以共享同一个对象的所有权，当最后一个shared_ptr被销毁时，自动释放资源。

   std::shared_ptr<int> ptr2(new int(20));
   std::shared_ptr<int> ptr3 = ptr2; // 两个智能指针共享资源

3. std::weak_ptr：配合std::shared_ptr使用，不增加引用计数，用于解决循环引用问题。

五、内存管理的注意事项

1. 避免内存泄漏：确保动态分配的内存都被正确释放，特别是在异常情况下。

2. 防止悬空指针：在释放内存后，不要继续使用指向该内存的指针。

3. 注意内存碎片：频繁的动态内存分配和释放可能导致内存碎片，影响程序性能。可以考虑使用内存池等技术来减少内存碎片。