C++学习（56）

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本文深入探讨了C++中的内存管理概念，包括不同内存区域的用途、静态与动态变量的区别，以及常量指针的正确使用方法。同时解析了特定C++代码片段的行为，如静态成员变量的操作和位运算计数等。

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1.分析下述程序执行的结果：

#include<iostream>
using namespace std;
class cla{
	static int n;
	public:
		cla() {
			n++;
		}
		~ cla() {
			n--;
		}
		static int get_n() {
			return n;
		}
};
int cla::n=0;
  
int main() {
	cla *p=new cla;
	delete p;
	cout<<" n="<<cla::get_n()<<endl;
	return 0;
}

分析：

类的实例化：cla *p=new cla，p分配在栈上，p指向的对象分配在堆上。
n为静态成员变量，没有this指针，属于类域，所有对象共享。
实例化——调用构造函数，所以n++；
delete——调用析构函数，所以n--。
最后输仍旧为0。

类的实例化： 1、cla p； 2、cla *p=new cla；？

局部变量存放在栈区，而需要new或malloc出来的就存放在堆区；1的cla p是一个变量，没有使用new，所以存放在栈区；2的*p是一个指针，也是在栈区，但是它所指向的cla对象被new在堆区。所以cla* p = new cla是栈区的指针指向堆区的对象。

类的静态数据成员的生命期与程序生命期相同，只是在该类内可见。

static int get_n() {returnn;}
这是一个静态成员函数，也就是说在编译时期，就已经确定好了 n 的值，这是因为 static int n;被初始化为0.
因而cla::get_n() 显然这是针对静态成员函数中的变量n的值。
若类中还有其他类成员变量 int n 的定义，则它的调用也应该是类::n 或者成员函数访问n ，（默认是private）
另一角度，类成员变量n 的存储位置是在栈中，而类静态成员函数的变量n 是存储在堆中，因而访问的也不是同一个变量 n 的值。

2.设x=9981，下面函数的返回值是多少？

int func(x){
int count=0;
whiel(x) {
 count++;
 x=x&(x-1);
}
return count;
}

由于二进制数每个位置上不是1就是0 ，假设有数X ，则 x-1必然会从x的某一位借位。

恰好&操作，同为1才真。（在二进制数操作中 &经常被用来清零，| 操作被用来置数）。

因此x&(x-1)会记录两个数相差的1的个数。最终结果是10.

3.内存空间被分为不同区域，其中用函数

void *malloc (unsigned int size);

申请的内存在：动态存储区。

分析：C 编程语言中的 malloc 、 calloc 函数和 C++ 的 new 运算符都是在动态存储区（ heap ）上申请内存空间。

静态储存：全局变量、静态变量；

Stack：局部变量（系统会自动回收）；

heap：new 、malloc（需要程序员自己申请回收）；

stack由系统自动分配，heap需要程序员自己申请，C中用函数malloc分配空间，用free释放；C++用new分配，用delete释放。

当然热爱java的童鞋肯定更关心java的内存空间划分（虽然强大的java让程序猿在编程时不需要考虑太多内存方面的细节）
java 对内存空间的划分五部分；
栈、堆、方法区、本地方法区、寄存器。
1、栈内存：存储都是局部变量。只要是在方法中定义的变量都是局部变量。
一旦变量的生命周期结束该变量就被释放。
2、堆内存都是实体（对象）（new 关键词创建的）
每一个实体都有一个首地址值。
堆内存的变量都有默认的初始化值。不同类型不一样，
int——0，double——0.0 boolean——false char——’\u0000’
当实体不在使用时，就会被垃圾回收机制处理。

4.在C语言中，关于静态变量的说法正确的（B）

A 静态变量和常量的作用相同//与静态局部变量的作用域相同

B 函数中的静态变量，在函数退出后不被释放

C 静态变量只可以赋值一次，赋值后则不能改变//可以改变

D 静态全局变量的作用域为一个程序的所有源文件//作用域为单个源文件

分析：此题主要考察static局部变量相关知识：
1）、静态变量在内存的静态存储区，静态数据一直占有着该存储区单元直到程序结束；
2）、静态局部变量只声明一次，一旦申请内存成功，不再接受重复申请；
3）、静态局部变量的作用域与一般局部变量一样，二者区别在于以上两点：一般局部变量在函数调用结束后释放变量占用的存储单元，而静态局部变量不释放。
注意：由于静态局部变量在内存中存在的时间较长，即占用内存时间较长，故应尽量少用static来修饰变量（有刚需除外）。

函数中的静态变量是静态局部变量，函数退出后不被释放，在程序运行结束时才释放。只在函数中可访问。
静态全局变量的作用域只能是定义它的文件里，不是被其他文件使用。

5.以下选项中如果可以初始化正确，那么就会初始化正确，那么以下哪种语法在C++中初始化以后会编译会错误？其中X为C++类。

A 、const X *x; B 、X const *x; C、const X const *x; D、X *const x;

分析：AB运行没问题，
C运行提示：error: duplicate 'const'|
D运行提示：error: uninitialized const 'x' [-fpermissive]|
答案应该是CD，分析如下
先回顾一下题目：
以下哪种语法在C++中是错误的？其中X为一C++类
const X * x

X const * x

const X const * x

X * const x
这里大X表示类，小写x代表实例。
其实考的是const用法：在X *x这个经典语句中，const插到*前面还是*后面的区别。
AB没有区别，const在*号前面，都表示*x不可修改。
C中*号前面两个const，g++编译器也提示duplicate 'const'，所以C的语法是错的。
D中const在*号后面，表示x指针不可修改。运行会提示x需要初始化。 const类型的指针声明时必须初始化

题目不严谨，应该是CD
最后，借X *x的形式考const用法略奇葩。自己可以替换为传统数据类型int之类，用int *x的形式来分析

6.在C语言中，用非零表示逻辑“真”值。

char *p1,int64_t *p2;
p1=(char *)0x800000;
p2=(int64_t *)0x800000;
char *a=p1+2;
int64_t *b=p2+2;

那么a=?,b=?

答：0x800002， 0x800010
我们定义指针的时候给指针一个类型就是为了方便指针的加减操作。p1是char类型指针，每个char占一个字节，所以p1+2就是在p1的基础上加2个char的长度，就是两个字节。p2是指向64位int型的指针，所以p2+2就是p2加上两个64位int的长度，也就是加上128位，即16个字节。用16进制表示是0x10
所以a=0x800000+0x2=0x800002
a=0x800000+0x10=0x800010