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c自由存储区

发布时间: 2025-07-23 13:43:29

A. C或C++程序编译时内存分为几个存储

在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区
1.栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
2.堆,就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。
3.自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的。
4.全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的c语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。
5.常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改)

B. C++面试题汇总

某个文件中定义的静态全局变量(或称静态局部变量)作用域是------本文件内

①:默认继承权限:

class的继承按照private继承处理,struct的继承按照public继承处理

②:成员的默认访问权限

class的成员默认是private权限, struct默认是public权限


注:C++有内置的宏__cplusplus -------有个习惯带“__”表示内部变量,只供内部使用;不带双下划线的,表示外部接口的变量(标识符)


C++函数的三种传递方式为:值传递。指针传递 和 引用传递

注:值传递和指针传递,本质上就是指针传递。

在A类中fun1是虚函数;B类中fun2是虚函数。

①:机制上:c是面向过程的(c也可以是面向对象发的程序); C++是面向对象,提供了类。C++的面向对象的程序比c容易。

②:使用方向:c适合代码体积小的,效率高的场合,如嵌入式;C++更适合上层的,复杂的;Linux核心大部分是c写的,因为他是系统软件,效率要求极高

③:C++是c的超集;

④:C语言是结构化编程语言,C++是面向对象编程语言。

⑤:C++侧重于对象而不是过程,侧重于类的设计而不是逻辑设计。


C中struct主要提供的是自定义类型,和构造一种新的类型出来;

一致的地方:

不一致的地方:

C语言: 无Protection行为; 不能定义函数,但可以有函数指针;

C++: 有Procetion行为,默认是private; 可以定义函数。

注: 就是访问权限,struct对于外部是完全访问的,C++是有访问 权限 设置的;



正确, sizeof 是编译时运算符,编译时就确定了 可以看成是和及其有关的常量

注:定义数组的时候,数组的长度必须是一个确定的常量;



形参:是在定义函数时指定的参数,在未调用时他们并不占用内存中的存储单元。只有在调用的时候才会被分配内存,调用结束后,形参所占用的内存单元会被释放

实参:即你调用函数时传递的参数;



重载: 同一个名字空间--- -函数名相同,参数列表不同 ; 注释:理解成一个类里面的多个同名函数

重写/覆盖: 不同名字空间-----用于继承,子类重新定义父类中 函数名相同,参数列表也相同 虚函数 的方法

重定义/隐藏:重定义(隐藏)是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数,规则如下:

a 如果派生类的函数和基类的 函数同名,但是参数不同 ,此时,不管有无virtual,基类的函数被隐藏。

b 如果派生类的函数与基类 的函数同名,并且参数也相同 ,但是基类函数没有vitual关键字,此时,基类的函数被隐藏。


①: 隐藏 实现 细节 ,使得代码能够模块化;扩展代码模块, 实现代码重写

②: 接口重用 :为了使用多个派生类中某个派生类的属性正确调用


用sizeof的方法:

定义一个指针P,打印出sizeof(P),如果结果是4,怎么标识改操作系统是32位,如果打印结果是2,则标识是16位、。


虚函数 ,是在 编译 期就建立了。各个虚函数被组织成一个虚函数的入口地址的数组(简而言之,就是组成了一个存放虚函数地址的数组)

虚函数表 指针 是在 运行 时建立的,也就是构造函数被调用时进行初始化的。


封装,继承,多态 是什么?怎那么用?为什么使用它?

封装:将客观事物抽象成类,每个类对自身的 数据 方法 实行 protection ; 注释 : 保护内部成员

继承:广义的继承有三种实现形式:

实现继承:指使用基类的属性和方法,而无需额外编码的能力;

可视继承:子窗体使用父窗体的外观和实现代码

接口继承:仅使用属性和方法,实现之后到子类实现

前两种和后一种构成了功能复用的两种方法

多态: 主要是为了抽象


只要是函数都会做类型检查。

这是内联函数跟宏观比的优势。


①:静态存储区域分配; 内存在编译的时候就已经分配好了,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量。

②:在展区创建;在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时,自动被释放。效率高,但是内存容量有限。

③:从堆上分配:或者叫:动态内存分配。程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。


C语言中用带参数的宏定义,C++中用inline



生命周期不同 空间 周期

局部变量 函数调用时创建,结束时销毁。static除外

局部变量不具有外部链接,全局变量

全局变量 静态数据区

局部变量: 放在栈区


malloc、free是C++/C语言标准库,new、delete是C++运算符。

注意:new、delete不是库函数;

malloc/free 无法 满足 对象在创建的时候要自动 执行 构造函 数,对象消亡之前要自动执行 析构函数 。他们是库函数,而不是运算符,不在编译器的控制权限内,。

new、delete 能完成内存的分配和释放,已经初始化和清理工作。


判断指针是否为空,如果空,则打印错误log,并且return,终止本函数。


不是,两个不同类型的指针可以强制转换。


动态申请;

知道运行时才知道一个对象需要多少存储空间,不需要知道对象的生存周期有多长。



Debug调试版本,它包含调试信息,比如assert的适用,并且不作任何优化,便于程序员调试程序。

Release称为发布版本,他往往时进行了各种优化,


析构函数时特殊的类成员函数,没有返回类型,没有参数,不能随意调用,也没有重载,只有在类对象的生命周期结束时,有系统自己调用。优势方内存空间的作用。

虚函数是C++多态的一种表现,使用虚函数,我们可以灵活的进行动态绑定,当然是以一定的开销为代价

(这里虚函数的适用还是不太懂,需要进一步学习,比如怎么调用子类的一切啊)



导致文件描述符结构中指针指向的内存背重复释放,进而导致一些不可预期的异常。


比如全局变量的初始化,就不是有main函数引起的。例如:


全局对象的构造函数,会在main函数之前执行。


多态,纯虚函数,抽象类

内联函数


虚函数的特点:如果希望派生类能够重新定义基类的方法,则在基类中将该方法定义为虚方法,这样可以启用动态联编。

内联函数的特点:使用内联函数的目的屎我了提高函数的运行侠侣。内联函数的代码不能过长,因为内联函数省去调用函数的时间是以代码膨胀为代价的。内联函数不能包含循环语句。因为执行循环语句要比调用函数的开销大。



函数模板的实例化是由编译程序在处理函数嗲用时自动完成的,

类模板的实例化必须由程序员在程序中显示的指定


函数名和参数列表


不能被重载的运算符:

①:不能改变C++内部数据类型(如int float 等)的运算符

②:不能重载“.”,因为.在类中对任何成员都有意义,已经成为标准用法

③:不能重载目前C++运算符集合中没有的符号,如:@, 等。愿意:一是难以理解,二是无法确定优先级

④:对已经存在的运算符重载不能改变优先级规则,否则将引起混乱。


有可能是派生类无法调用析构函数


模板可以说比较古老了,但是当前的泛型编程实质上就是模板编程。他体现了一种通用和泛化的思想。


STL有7中容器:

vector(零食进行存储数据的访问),list(经常进行数据的增删改查),deque(队列结构),map,multimap,set(构造栈形的数据使用),multiset.

容器是一种特定用途的类;


浅拷贝 知识拷贝了指针没有拷贝资源

深拷贝进行了资源的拷贝




三元表达式“?:”问好后面的两个操作数必须为同一个类型。否则会出问题。




总的来说,堆是C语言和操作系统的术语,是操作系统维护的一块动态分配内存;自由存储是C++中通过 new与delete动态分配和释放对象的抽象概念。 他们并不是完全一样。

从技术上来说,堆(heap)是C语言和操作系统的术语。堆是操作系统所维护的一块特殊内存,它提供了动态分配的功能,当运行程序调用malloc()时就会从中分配,稍后调用free可把内存交还。而自由存储是C++中通过new和delete动态分配和释放对象的抽象概念,通过new来申请的内存区域可称为自由存储区。基本上,所有的C++编译器默认使用堆来实现自由存储,也即是缺省的全局运算符new和delete也许会按照malloc和free的方式来被实现,这时借由new运算符分配的对象,说它在堆上也对,说它在自由存储区上也正确。

程序编译的过程中就是将用户的文本形式的源代码(c/c++)转化成计算机可以直接执行的机器代码的过程。主要经过四个过程:预处理、编译、汇编和链接。具体示例如下。

一个hello.c的c语言程序如下。

其编译过程如下:

C. C语言的堆栈和单片机里的堆栈的联系和区别

堆栈在C语言中的定义(单片机的中堆栈相当于栈)

在计机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,我们编写的C语言程序基本上都要用到。但对于很多的初学着来说,堆栈是一个很模糊的概念。堆栈:一种数据结构、一个在程序运行时用于存放的地方,这可能是很多初学者的认识,因为我曾经就是这么想的和汇编语言中的堆栈一词混为一谈。我身边的一些编程的朋友以及在网上看帖遇到的朋友中有好多也说不清堆栈,所以我想有必要给大家分享一下我对堆栈的看法,有说的不对的地方请朋友们不吝赐教,这对于大家学习会有很大帮助。

首先了解下计算机C语言中各个变量的存放区域:

代码区(CODE):
存放函数代码;
静态数据区(DATA):
存放全局变理/静态变量;

堆区(HEAP): 是自由存储区,存放动态数据,像new,malloc()申请的空间就是堆区的;

栈区(STACK): 存放临时/局部变量。

数据结构的栈和堆

首先在数据结构上要知道堆栈,尽管我们这么称呼它,但实际上堆栈是两种数御渣高据结构:堆和栈。

堆和栈都是一种数据项按序排列的数据结构。

栈就像装数据的桶或箱子

我们先从大家比较熟悉的栈说起吧,它是一种具有后进先出性质的数据结构,也就是说后存放的先取,先存放的后取。这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)。

堆像一棵倒过来的树

而堆就不同了,堆是一种经过排序的树形数据结构,每个结点都有一个值。通常我们所说的堆的数据结构,是指二叉堆。堆的特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。由于堆的这个特性,常用来实现优先队列,堆的存取是随意,这就如同我们在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

内存分配中的栈和堆

然而我要说的重点并不在这,我要说的堆和栈并不是数据结构的堆和栈,之所以要说数据结构的堆和栈是为了和后面我要说的堆区和栈区区别开来,请大家一定要注意。

下面就说说C语言程序内存分配中的堆和栈,这里有必要把内存分配也镇尺提一下,大家不要嫌我啰嗦,一般情况下程序存放在Rom或Flash中,运行时需要拷到内存中执行,内存会分别存储不同的信息,如下图所示:

内存中的栈区处于相对较高的地址以地址的增长方向为上的话,栈地址梁塌是向下增长的。

栈中分配局部变量空间,堆区是向上增长的用于分配程序员申请的内存空间。另外还有静态区是分配静态变量,全局变量空间的;只读区是分配常量和程序代码空间的;以及其他一些分区。

来看一个网上很流行的经典例子:

main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b;

char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456";
123456\0在常量区,p3在栈上。
static int c =0; 全局(静态)初始化区
p1 = (char
*)malloc(10); 堆
p2 = (char *)malloc(20); 堆
}

0.申请方式和回收方式不同

不知道你是否有点明白了,堆和栈的第一个区别就是申请方式不同:栈(英文名称是stack)是系统自动分配空间的,例如我们定义一个 char a;系统会自动在栈上为其开辟空间。而堆(英文名称是heap)则是程序员根据需要自己申请的空间,例如malloc(10);开辟十个字节的空间。由于栈上的空间是自动分配自动回收的,所以栈上的数据的生存周期只是在函数的运行过程中,运行后就释放掉,不可以再访问。而堆上的数据只要程序员不释放空间,就一直可以访问到,不过缺点是一旦忘记释放会造成内存泄露。还有其他的一些区别我认为网上的朋友总结的不错这里转述一下:

1.申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆。

结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的
delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

也就是说堆会在申请后还要做一些后续的工作这就会引出申请效率的问题。

2.申请效率的比较

根据第0点和第1点可知。

栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆:是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。

3.申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在
WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

4.堆和栈中的存储内容

由于栈的大小有限,所以用子函数还是有物理意义的,而不仅仅是逻辑意义。

栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

关于存储内容还可以参考这道题。这道题还涉及到局部变量的存活期。

5.存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;放在栈中。
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;放在堆中。
但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如:
#include
void
main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p
="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a =
c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov
byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr
[ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov
byte ptr [ebp-4],al

关于堆和栈区别的比喻

堆和栈的区别可以引用一位前辈的比喻来看出:

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。比喻很形象,说的很通俗易懂,不知道你是否有点收获

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