【面经】C++篇

1、C/C++内存模型

1. 栈：栈⽤于存储函数的局部变量、函数参数和函数调⽤信息的区域。函数的调⽤和返回通过栈来管理。向下增长。

2. 堆：堆⽤于存储动态分配的内存的区域，由程序员⼿动分配和释放。使⽤ new 和 delete 或 malloc 和 free 来进⾏堆内存的分配和释放。向上增长。

3. 全局/静态区： 全局区存储全局变量和静态变量。⽣命周期是整个程序运⾏期间。在程序启动时分配，程序结束时释放。

4. 常量区： 常量区也被称为只读区。存储常量数据，如字符串常量。

5. 代码区：存储程序的代码。

2、编译的四个过程

1、预处理：引入头文件，宏替换，删除注释…生成以.i为结尾的预编译文件

2、编译：检查语义语法规错误，无错误则生成以.s为结尾的汇编文件

3、汇编：将汇编代码解释为二进制的cpu指令，生成.o为结尾的可重定向目标文件

4、链接： 将多个目标文件及所需要的库连接成最终的可执行目标文件

什么是extern"C"?

可以在 C++中使用C 的已编译好的函数模块，这时候就需要用到 extern”C” 。

也就是 extern“C” 都是在c++ 文件里添加的。

extern 在链接阶段起作用（四大阶段：预处理 -- 编译 -- 汇编 -- 链接）。

3、c++11的新特性

C++11新特性（全详解） - 知乎

找出了比较简单的几条：

• 1、用auto关键字来支持自动类型推导
• 2、引入了范围for循环，提供了一种简洁而直观的方式来遍历容器、数组、字符串和其他可迭代对象。比如for(char c : str){..}。
• 3、引入了新的智能指针类（独占式、共享式、弱引用），用于更安全和方便地管理动态分配的资源，避免内存泄漏和悬空指针等问题。
• 4、统一初始化：直接初始化、拷贝初始化、列表初始化
• 5、nullptr是c++11用来表示空指针新引入的常量值，在c++中如果表示空指针语义时建议使用nullptr而不要使用NULL，因为NULL本质上是个int型的0，其实不是个指针
• 6、lambda匿名函数
• 7、右值引用
• 8、原子操作

4、malloc/free和new/delete的区别

1. malloc和free是函数（C/C++），new和delete是操作符（C++）。new 和 delete 在 C++ 中提供了更高级、更类型安全的内存管理功能。
2. 申请空间：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. 类型强转与否：malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转；而new后跟的是空间的类型，就不需要强转。说明：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. 申请空间失败时：malloc返回的是NULL；而new会抛异常。
5. 申请自定义类型对象时：malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数，而new会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理。

在1G内存的计算机中能否malloc(1.2G)？为什么？

是有可能申请 1.2G 的内存的。

应用程序通过 malloc 函数可以向程序的虚拟空间

申请一块虚拟地址空间，与物理内存没有直接关系，得到的是在虚拟地址空间中的地址，之后程序运行所提供的物理内存是由操作系统完成的。

什么是虚拟内存？

虚拟内存是一种计算机系统内存管理技术，它为应用程序提供了一个连续可用的内存空间，但实际上，这部分内存可能分布在物理内存的不同碎片中，甚至部分暂时存储在外部磁盘存储器上。 

5、什么是内存泄漏，怎么避免?

内存泄漏：程序未能释放掉不再使用的内存

1. 养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放内存
2. 使用内存泄漏工具检测（在linux环境下可以使用内存泄漏检测工具Valgrind，我们写代码是可以添加内存