C++和操作系統(tǒng)面試問題分類

　　inline的使用是有所限制的，inline只適合函數(shù)體內(nèi)代碼簡單的函數(shù)使用，不能包含復(fù)雜的結(jié)構(gòu)控制語句例如while switch，并且不能內(nèi)聯(lián)函數(shù)本身不能是直接遞歸函數(shù)(自己內(nèi)部還調(diào)用自己的函數(shù))

　　C++多態(tài)實現(xiàn)機制：在C++中，對于有 virtual的類，其sizeof會比正常情況多處4個字節(jié)。既在類的最開始四個字節(jié)，放的是VTABLE表的地址(void *類型)。而在VTABLE中，所有虛函數(shù)是以指針數(shù)組的形式存放。 對于派生的類，即時沒有重載基類的虛函數(shù)，也會在其VTABLE占用一格。造成空間上的浪費。非虛基類沒有VTABLE，VTABLE是在構(gòu)造的時候編譯器生成的。

　　線程和進程：進程是操作系統(tǒng)資源分配的最小單位，線程是CPU運行的最小單位。linux中，使用的是用戶線程(對應(yīng)核心線程：線程管理由內(nèi)核實現(xiàn))，而且是1：1形式，既每一個線程，都對應(yīng)內(nèi)核中的一個輕量級進程，調(diào)度由內(nèi)核實現(xiàn)，但是線程的管理(比如產(chǎn)生和結(jié)束)，均有一個管理線程實現(xiàn)。管理線程在第一次調(diào)用pthread_create的時候生成。

　　軟件開發(fā)流程：

　　需求分析和項目計劃：可行性計劃，項目計劃，需求分析，測試計劃

　　軟件設(shè)計說明書：功能設(shè)計說明書，實現(xiàn)設(shè)計說明書

　　使用手冊

　　測試報告

　　項目總結(jié)

　　C++繼承機制：

　　n類成員的訪問控制方式

　　public：類本身、派生類和其它類均可訪問;

　　protected：類本身和派生類均可訪問，其它類不能訪問;

　　private(默認)：類本身可訪問，派生類和其它類不能訪問。

　　繼承成員的訪問控制規(guī)則

　　——由父類成員的訪問控制方式和繼承訪問控制方式共同決定

　　private+public(protectd，private)=>不可訪問

　　pubic(protected)+public=>public(protected)

　　public(protected)+protected=>protected

　　public(protected)+private(默認)=>private

　　C++中的模板和virtual異同? ==>?

　　private繼承和public繼承區(qū)別? ==>?

　　6. static有什么用途?(請至少說明兩種)

　　1.限制變量的作用域

　　2.設(shè)置變量的存儲域

　　7. 引用與指針有什么區(qū)別?

　　1) 引用必須被初始化，指針不必。

　　2) 引用初始化以后不能被改變，指針可以改變所指的對象。

　　3) 不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指針。

　　8. 描述實時系統(tǒng)的基本特性

　　在特定時間內(nèi)完成特定的任務(wù)，實時性與可靠性

　　9. 全局變量和局部變量在內(nèi)存中是否有區(qū)別?如果有，是什么區(qū)別?

　　全局變量儲存在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，局部變量在堆棧

　　10. 什么是平衡二叉樹?

　　左右子樹都是平衡二叉樹 且左右子樹的深度差值的絕對值不大于1

　　11. 堆棧溢出一般是由什么原因?qū)е碌?

　　沒有回收垃圾資源

　　12. 什么函數(shù)不能聲明為虛函數(shù)?

　　constructor ==>C++中的類的構(gòu)造函數(shù)聲明

　　13. 冒泡排序算法的時間復(fù)雜度是什么?

　　O(n^2)

　　14. 寫出float x 與“零值”比較的if語句。

　　if(x>0.000001&&x<-0.000001)

　　16. Internet采用哪種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?該協(xié)議的主要層次結(jié)構(gòu)?

　　tcp/ip 應(yīng)用層/傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層/數(shù)據(jù)鏈路層/物理層

　　17. Internet物理地址和IP地址轉(zhuǎn)換采用什么協(xié)議?

　　ARP (Address Resolution Protocol)(地址解析協(xié)議)

　　18.IP地址的編碼分為哪倆部分?

　　IP地址由兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)號和主機號。不過是要和“子網(wǎng)掩碼”按位與上之后才能區(qū)分哪些是網(wǎng)絡(luò)位哪些是主機位。

　　19.用戶輸入M，N值，從1至N開始順序循環(huán)數(shù)數(shù)，每數(shù)到M輸出該數(shù)值，直至全部輸出。寫出C程序。

　　循環(huán)鏈表，用取余操作做 ——>??

　　20.不能做switch()的參數(shù)類型是：

　　SWITH(表達式)，表達式可以是整型、字符型以及枚舉類型等表達式。

　　switch的參數(shù)不能為實型。

　　淺談C/C++中Static的作用

　　1.先來介紹它的第一條也是最重要的一條：隱藏。

　　當(dāng)我們同時編譯多個文件時，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全局可見性。為理解這句話，我舉例來說明。我們要同時編譯兩個源文件和一個Makefile，一個是a.c，另一個是main.c.下面是a.c的內(nèi)容：#include

　　char a = ’A’; //global variable

　　void msg()

　　{ printf(”Hello\n”);}下面是main.c的內(nèi)容：#include

　　int main(void)

　　{ extern char a; // extern variable must be declared before use printf(”%c “， a);(void)msg();return 0;}下面是Makefile的內(nèi)容：CC =gcc

　　SRC ：= $(shell ls *.c)

　　OBJS ：= $(patsubst %.c， %.o， $(SRC))

　　TARGET ：= Main

　　$(TARGET)： $(OBJS)

　　$(CC) $(LIBS) -o $@ $^

　　%.o： %.c $(CC) $(CFLAGS) -c -o $@ $<

　　clean：rm -f $(TARGET) *.o程序的運行結(jié)果是：A Hello你可能會問：為什么在a.c中定義的全局變量a和函數(shù)msg能在main.c中使用?前面說過，所有未加static前綴的全局變量和函數(shù)都具有全 局可見性，其它的源文件也能訪問。此例中，a是全局變量，msg是函數(shù)，并且都沒有加static前綴，因此對于另外的源文件main.c是可見的。

　　如果加了static，就會對其它源文件隱藏。例如在a和msg的定義前加上static，main.c就看不到它們了。利用這一特性可以在不同的 文件中定義同名函數(shù)和同名變量，而不必擔(dān)心命名沖突。Static可以用作函數(shù)和變量的前綴，對于函數(shù)來講，static的作用僅限于隱藏，而對于變 量，static還有下面兩個作用。

　　2.static的第二個作用是保持變量內(nèi)容的持久。

　　存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)的變量會在程序剛開始運行時就完成初始化，也是唯一的一次初始化。共有兩種變量存儲在靜態(tài)存儲區(qū)：全局變量和static變量，只 不過和全局變量比起來，static可以控制變量的可見范圍，說到底static還是用來隱藏的。雖然這種用法不常見，但我還是舉一個例子。

　　#include int fun(void){ static int count = 10; // 事實上此賦值語句從來沒有執(zhí)行過return count——;} int count = 1;int main(void)

　　{ printf(”global\t\tlocal static\n”);for(; count <= 10; ++count)

　　printf(”%d\t\t%d\n”， count， fun());return 0;}程序的運行結(jié)果是：global local static 1 10 2 9 3 8 4 7 5 6 6 5 7 4 8 3 9 2 10 1 3.static的第三個作用是默認初始化為0.其實全局變量也具備這一屬性，因為全局變量也存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)。

　　在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，內(nèi)存中所有的字節(jié)默認值都是0×00，某些時候這一特點可以減少程序員的工作量。比如初始化一個稀疏矩陣，我們可以一個一個地把所有 元素都置0，然后把不是0的幾個元素賦值。如果定義成靜態(tài)的，就省去了一開始置0的操作。再比如要把一個字符數(shù)組當(dāng)字符串來用，但又覺得每次在字符數(shù)組末 尾加‘\0’太麻煩。如果把字符串定義成靜態(tài)的，就省去了這個麻煩，因為那里本來就是‘\0’。不妨做個小實驗驗證一下。

　　#include int a;int main(void)

　　{ int i;static char str[10];printf(”integer： %d; string： (begin)%s(end)”， a， str);return 0;}程序的運行結(jié)果如下integer： 0; string： (begin)(end)

　　最后對static的三條作用做一句話總結(jié)。首先static的最主要功能是隱藏，其次因為static變量存放在靜態(tài)存儲區(qū)，所以它具備持久性和默認值0.

　　C++內(nèi)存泄漏的發(fā)生方式

　　以發(fā)生的方式來分類，內(nèi)存泄漏可以分為4類：

　　1. 常發(fā)性內(nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼會被多次執(zhí)行到，每次被執(zhí)行的時候都會導(dǎo)致一塊內(nèi)存泄漏。比如例二，如果Something()函數(shù)一直返回True，那么pOldBmp指向的HBITMAP對象總是發(fā)生泄漏。

　　2. 偶發(fā)性內(nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只有在某些特定環(huán)境或操作過程下才會發(fā)生。比如例二，如果Something()函數(shù)只有在特定環(huán)境下才返回 True，那么pOldBmp指向的HBITMAP對象并不總是發(fā)生泄漏。常發(fā)性和偶發(fā)性是相對的。對于特定的環(huán)境，偶發(fā)性的也許就變成了常發(fā)性的。所以測試環(huán)境和測試方法對檢測內(nèi)存泄漏至關(guān)重要。

　　3. 一次性內(nèi)存泄漏。發(fā)生內(nèi)存泄漏的代碼只會被執(zhí)行一次，或者由于算法上的缺陷，導(dǎo)致總會有一塊僅且一塊內(nèi)存發(fā)生泄漏。比如，在類的構(gòu)造函數(shù)中分配內(nèi)存，在析構(gòu)函數(shù)中卻沒有釋放該內(nèi)存，但是因為這個類是一個Singleton，所以內(nèi)存泄漏只會發(fā)生一次。另一個例子：

char* g_lpszFileName = NULL; void SetFileName( const char* lpcszFileName ) { if( g_lpszFileName ){ free( g_lpszFileName ); } g_lpszFileName = strdup( lpcszFileName ); }

　　例三

　　如果程序在結(jié)束的時候沒有釋放g_lpszFileName指向的字符串，那么，即使多次調(diào)用SetFileName()，總會有一塊內(nèi)存，而且僅有一塊內(nèi)存發(fā)生泄漏。

　　4. 隱式內(nèi)存泄漏。程序在運行過程中不停的分配內(nèi)存，但是直到結(jié)束的時候才釋放內(nèi)存。嚴格的說這里并沒有發(fā)生內(nèi)存泄漏，因為最終程序釋放了所有申請的內(nèi)存。但是對于一個 服務(wù)器程序，需要運行幾天，幾周甚至幾個月，不及時釋放內(nèi)存也可能導(dǎo)致最終耗盡系統(tǒng)的所有內(nèi)存。所以，我們稱這類內(nèi)存泄漏為隱式內(nèi)存泄漏。舉一個例子：

class Connection { public: Connection( SOCKET s); ~Connection(); … private: SOCKET _socket; … }; class ConnectionManager { public: ConnectionManager(){} ~ConnectionManager(){ list::iterator it; for( it = _connlist.begin(); it != _connlist.end(); ++it ){ delete （*it）; } _connlist.clear(); } void OnClientConnected( SOCKET s ){ Connection* p = new Connection(s); _connlist.push_back(p); } void OnClientDisconnected( Connection* pconn ){ _connlist.remove( pconn ); delete pconn; } private: list _connlist; };

　　例四

　　假設(shè)在Client從Server端斷開后，Server并沒有呼叫OnClientDisconnected()函數(shù)，那么代表那次連接的 Connection對象就不會被及時的刪除(在Server程序退出的時候，所有Connection對象會在ConnectionManager的析構(gòu)函數(shù)里被刪除)。當(dāng)不斷的有連接建立、斷開時隱式內(nèi)存泄漏就發(fā)生了。

　　從用戶使用程序的角度來看，內(nèi)存泄漏本身不會產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶，根本感覺不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的是內(nèi)存泄漏的堆積，這會最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個角度來說，一次性內(nèi)存泄漏并沒有什么危害，因為它不會堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因為較之于常發(fā)性和偶發(fā)性內(nèi)存泄漏它更難被檢測到。

　　c++內(nèi)存泄漏檢測

　　檢測內(nèi)存泄漏的方法多種多樣，有使用內(nèi)存泄漏檢測工具(比如BoundsChecker)檢測內(nèi)存泄漏;有直接看代碼檢測代碼邏輯，看那些地方是否沒有釋放內(nèi)存。一般地靜態(tài)內(nèi)存泄漏通過工具與代碼檢查很容易找到泄漏點;動態(tài)的內(nèi)存泄漏很難查，一般通過在代碼中加斷點跟蹤和 Run-Time內(nèi)存檢測工具來查找。

　　總的來說，要檢查內(nèi)存泄漏分幾個步驟：

　　1、首先寫代碼時要控制內(nèi)存的釋放，比如new之后要delete，看析構(gòu)函數(shù)是否真的執(zhí)行(很多人編寫釋放內(nèi)存的代碼在析構(gòu)函數(shù)中處理的)，如果沒有真正執(zhí)行，就需要動態(tài)釋放對象;前段時間在一個項目中使用了單例模式對象，將構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)設(shè)置成保護類型，在運行代碼時退出時不執(zhí)行到析構(gòu)函數(shù)里面(具體也不知道什么原因)，最后只有手動刪除對象。

　　2、其次讓程序長時間運行，看任務(wù)管理器對應(yīng)程序內(nèi)存是不是一直向上增加;

　　3、最后使用常用內(nèi)存泄漏檢測工具來檢測內(nèi)存泄漏點。

　　文本主要描述一些內(nèi)存泄漏檢測工具功能介紹與簡單使用方法。

　　一、對于VS2005/VS2008編譯器自帶的內(nèi)存檢測工具/函數(shù)。

　　在 main() 函數(shù)開頭加上：

　　#include “crtdbg.h”

　　_CrtSetDbgFlag(_CRTDBG_ALLOC_MEM_DF|_CRTDBG_LEAK_CHECK_DF);

　　二、用BoundsChecker之類的工具。

　　BoundsChecker 是一個Run-Time錯誤檢測工具，它主要定位程序在運行時期發(fā)生的各種錯誤。BoundsChecker能檢測的錯誤包括：

　　1、指針操作和內(nèi)存、資源泄露錯誤，比如：

　　內(nèi)存泄露;

　　資源泄露;

　　對指針變量的錯誤操作。

　　2、內(nèi)存操作方面的錯誤，比如：

　　內(nèi)存讀、寫溢出;

　　使用未初始化的內(nèi)存。

　　3、API函數(shù)使用錯誤

　　三、linux下可以用valgrind檢測內(nèi)存泄露錯誤。

　　四、purify工具，這個是專門檢測內(nèi)存的，包括泄露、越界、指針跑飛等都可以檢查，在VC上使用方便。

　　五、用Windbg，試過查句柄泄漏的，比較方便。

　　六、Visual Leak Detector

　　Visual Leak Detector是一款用于Visual C++的免費的內(nèi)存泄露檢測工具。相比較其它的內(nèi)存泄露檢測工具，它在檢測到內(nèi)存泄漏的同時，還具有如下特點：

　　1、 可以得到內(nèi)存泄漏點的調(diào)用堆棧，如果可以的話，還可以得到其所在文件及行號;

　　2、 可以得到泄露內(nèi)存的完整數(shù)據(jù);

　　3、 可以設(shè)置內(nèi)存泄露報告的級別;

　　4、 它是一個已經(jīng)打包的lib，使用時無須編譯它的源代碼。而對于使用者自己的代碼，也只需要做很小的改動;

　　5、 他的源代碼使用GNU許可發(fā)布，并有詳盡的文檔及注釋。對于想深入了解堆內(nèi)存管理的讀者，是一個不錯的選擇。

　　C++培訓(xùn)：C/C++中堆和棧的區(qū)別

　　一、預(yù)備知識—程序的內(nèi)存分配

　　由C/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個部分

　　1、棧區(qū)(stack)： 由編譯器自動分配釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。

　　2、堆區(qū)(heap)： 一般由程序員分配釋放(malloc/free、new/delete)， 若程序員不釋放，程序結(jié)束時可能由操作系統(tǒng)回收。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事，分配方式倒是類似于鏈表。

　　3、全局區(qū)(static)： 全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域，程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。

　　4、文字常量區(qū)： 常量字符串就是放在這里的， 程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。

　　5、程序代碼區(qū)： 存放函數(shù)體的二進制代碼。

　　Example:

　　int a = 0; // 全局初始化區(qū)

　　char *p1; // 全局未初始化區(qū)

　　main()

　　{

　　int a; // 棧區(qū)

　　char s[] = “abc”; // 棧區(qū)

　　char *p2; // 棧區(qū)

　　char *p3 = “123456″; // 123456\0在常量區(qū)，p3在棧上。

　　static int c =0; // 全局(靜態(tài))初始化區(qū)

　　p1 = (char *)malloc(10);

　　p2 = (char *)malloc(20); // 分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。

　　strcpy(p1, “123456″); // 123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會將它與p3所指向的”123456″優(yōu)化成一個地方。

　　}

　　二、堆和棧的理論知識

　　2.1 申請方式

　　棧: 由系統(tǒng)自動分配。 例如，聲明在函數(shù)中一個局部變量 int a; 系統(tǒng)自動在棧中為a開辟空間

　　堆: 需要程序員自己申請，并指明大小，在c中malloc函數(shù)：如p1 = (char *)malloc(10); 在C++中用new運算符 如p2 = (char *)malloc(10); 但是注意局部變量p1、p2本身是在棧中的，但是他們指向的申請到的內(nèi)存是在堆區(qū)，這點要明確!

　　2.2 申請后系統(tǒng)的響應(yīng)

　　棧：只要棧的剩余空間大于所申請空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報異常提示棧溢出。

　　堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時， 會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結(jié)點，然后將該結(jié)點從空閑結(jié)點鏈表中刪除，并將該結(jié)點的空間分配給程序，另外，對于大多數(shù)系統(tǒng)，會在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外，由于找到的堆結(jié)點的大小不一定正好等于申請的大小，系統(tǒng)會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

　　2.3 申請大小的限制

　　棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的，在 WINDOWS下，棧的大小是2M(也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數(shù))，如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。

　　堆：堆是向高地址擴展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

　　2.4 申請效率的比較：

　　棧：由系統(tǒng)自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。

　　堆：是由malloc/new分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便。

　　2.5 堆和棧中的存儲內(nèi)容

　　棧： 在函數(shù)調(diào)用時，第一個進棧的是主函數(shù)中的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句)的地址，然后是函數(shù)的各個參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開始存的地址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點繼續(xù)運行。

　　堆：一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容有程序員安排。

　　2.6 存取效率的比較

　　char s1[] = “aaaaaaaaaaaaaaa”;

　　char *s2 = “bbbbbbbbbbbbbbbbb”;

　　aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的;

　　而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的;

　　但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針?biāo)�指向的字符�?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;

　　}

　　對應(yīng)的匯編代碼

　　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

　　第一種在讀取時直接就把字符串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到edx中，在根據(jù)edx讀取字符，顯然慢了。

　　三、 小結(jié)

　　堆和棧的區(qū)別可以用如下的比喻來看出： 使用棧就象我們?nèi)ワ堭^里吃飯，只管點菜(發(fā)出申請)、付錢、和吃(使用)，吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準(zhǔn)備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。

　　還有就是函數(shù)調(diào)用時會在棧上有一系列的保留現(xiàn)場及傳遞參數(shù)的操作。棧的空間大小有限定，VC的缺省是2M。棧不夠用的情況一般是程序中分配了大量數(shù)組和遞歸函數(shù)層次太深。有一點必須知道，當(dāng)一個函數(shù)調(diào)用完返回后它會釋放該函數(shù)中所有的�？臻g。棧是由編譯器自動管理的，不用你操心。堆是動態(tài)分配內(nèi)存的，并且你可以分配使用很大的內(nèi)存。但是用不好會產(chǎn)生內(nèi)存泄漏。并且頻繁地malloc和free會產(chǎn)生內(nèi)存碎片(有點類似磁盤碎片)，因為C分配動態(tài)內(nèi)存時是尋找匹配的內(nèi)存的。而用棧則不會產(chǎn)生碎片。在棧上存取數(shù)據(jù)比通過指針在堆上存取數(shù)據(jù)快些。一般大家說的堆棧和棧是一樣的，就是棧(stack)，而說堆時才是堆heap。棧是先入后出的，一般是由高地址向低地址生長。

　　c++內(nèi)存分配的五種方法

　　在C++中，內(nèi)存分成5個區(qū)，他們分別是堆、棧、自由存儲區(qū)、全局/靜態(tài)存儲區(qū)和常量存儲區(qū)。

　　棧，就是那些由編譯器在需要的時候分配，在不需要的時候自動清楚的變量的存儲區(qū)。里面的變量通常是局部變量、函數(shù)參數(shù)等。

　　堆，就是那些由new分配的內(nèi)存塊，他們的釋放編譯器不去管，由我們的應(yīng)用程序去控制，一般一個new就要對應(yīng)一個delete。如果程序員沒有釋放掉，那么在程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)會自動回收。

　　自由存儲區(qū)，就是那些由malloc等分配的內(nèi)存塊，他和堆是十分相似的，不過它是用free來結(jié)束自己的生命的。

　　全局/靜態(tài)存儲區(qū)，全局變量和靜態(tài)變量被分配到同一塊內(nèi)存中，在以前的C語言中，全局變量又分為初始化的和未初始化的，在C++里面沒有這個區(qū)分了，他們共同占用同一塊內(nèi)存區(qū)。

　　常量存儲區(qū)，這是一塊比較特殊的存儲區(qū)，他們里面存放的是常量，不允許修改(當(dāng)然，你要通過非正當(dāng)手段也可以修改，而且方法很多，在《const的思考》一文中，我給出了6種方法)

　　明確區(qū)分堆與棧

　　在bbs上，堆與棧的區(qū)分問題，似乎是一個永恒的話題，由此可見，初學(xué)者對此往往是混淆不清的，所以我決定拿他第一個開刀。

　　首先，我們舉一個例子：

　　void f() { int* p=new int[5]; }

　　這條短短的一句話就包含了堆與棧，看到new，我們首先就應(yīng)該想到，我們分配了一塊堆內(nèi)存，那么指針p呢?他分配的是一塊棧內(nèi)存，所以這句話的意思就是：在棧內(nèi)存中存放了一個指向一塊堆內(nèi)存的指針p。在程序會先確定在堆中分配內(nèi)存的大小，然后調(diào)用operator new分配內(nèi)存，然后返回這塊內(nèi)存的首地址，放入棧中，他在VC6下的匯編代碼如下：

　　00401028 push 14h

　　0040102A call operator new (00401060)

　　0040102F add esp,4

　　00401032 mov dWord ptr [ebp-8],eax

　　00401035 mov eax,dword ptr [ebp-8]

　　00401038 mov dword ptr [ebp-4],eax

　　這里，我們?yōu)榱撕唵尾�沒有釋放內(nèi)存，那么該怎么去釋放呢?是delete p么?澳，錯了，應(yīng)該是delete []p，這是為了告訴編譯器：我刪除的是一個數(shù)組，VC6就會根據(jù)相應(yīng)的Cookie信息去進行釋放內(nèi)存的工作。

　　好了，我們回到我們的主題：堆和棧究竟有什么區(qū)別?

　　主要的區(qū)別由以下幾點：

　　1、管理方式不同;

　　2、空間大小不同;

　　3、能否產(chǎn)生碎片不同;

　　4、生長方向不同;

　　5、分配方式不同;

　　6、分配效率不同;

　　管理方式：對于棧來講，是由編譯器自動管理，無需我們手工控制;對于堆來說，釋放工作由程序員控制，容易產(chǎn)生memory leak。

　　空間大�。阂话銇碇v在32位系統(tǒng)下，堆內(nèi)存可以達到4G的空間，從這個角度來看堆內(nèi)存幾乎是沒有什么限制的。但是對于棧來講，一般是有一定的空間大小的，例如，在VC6下面，默認的�？臻g大小是1M(好像是，記不清楚了)。當(dāng)然，我們可以修改：

　　打開工程，依次操作菜單如下：Project->Setting->Link，在Category 中選中Output，然后在Reserve中設(shè)定堆棧的最大值和commit。

　　注意：reserve最小值為4Byte;commit是保留在虛擬內(nèi)存的頁文件里面，它設(shè)置的較大會使棧開辟較大的值，可能增加內(nèi)存的開銷和啟動時間。

　　碎片問題：對于堆來講，頻繁的new/delete勢必會造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對于棧來講，則不會存在這個問題，因為棧是先進后出的隊列，他們是如此的一一對應(yīng)，以至于永遠都不可能有一個內(nèi)存塊從棧中間彈出，在他彈出之前，在他上面的后進的棧內(nèi)容已經(jīng)被彈出，詳細的可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里我們就不再一一討論了。

　　生長方向：對于堆來講，生長方向是向上的，也就是向著內(nèi)存地址增加的方向;對于棧來講，它的生長方向是向下的，是向著內(nèi)存地址減小的方向增長。

　　分配方式：堆都是動態(tài)分配的，沒有靜態(tài)分配的堆。棧有2種分配方式：靜態(tài)分配和動態(tài)分配。靜態(tài)分配是編譯器完成的，比如局部變量的分配。動態(tài)分配由alloca函數(shù)進行分配，但是棧的動態(tài)分配和堆是不同的，他的動態(tài)分配是由編譯器進行釋放，無需我們手工實現(xiàn)。

　　分配效率：棧是機器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機會在底層對棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是C/C++函數(shù)庫提供的，它的機制是很復(fù)雜的，例如為了分配一塊內(nèi)存，庫函數(shù)會按照一定的算法(具體的算法可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng))在堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間，如果沒有足夠大小的空間(可能是由于內(nèi)存碎片太多)，就有可能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存空間，這樣就有機會分到足夠大小的內(nèi)存，然后進行返回。顯然，堆的效率比棧要低得多。

　　從這里我們可以看到，堆和棧相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的內(nèi)存碎片;由于沒有專門的系統(tǒng)支持，效率很低;由于可能引發(fā)用戶態(tài)和核心態(tài)的切換，內(nèi)存的申請，代價變得更加昂貴。所以棧在程序中是應(yīng)用最廣泛的，就算是函數(shù)的調(diào)用也利用棧去完成，函數(shù)調(diào)用過程中的參數(shù)，返回地址，EBP和局部變量都采用棧的方式存放。所以，我們推薦大家盡量用棧，而不是用堆。

　　雖然棧有如此眾多的好處，但是由于和堆相比不是那么靈活，有時候分配大量的內(nèi)存空間，還是用堆好一些。

　　無論是堆還是棧，都要防止越界現(xiàn)象的發(fā)生(除非你是故意使其越界)，因為越界的結(jié)果要么是程序崩潰，要么是摧毀程序的堆、棧結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生以想不到的結(jié)果,就算是在你的程序運行過程中，沒有發(fā)生上面的問題，你還是要小心，說不定什么時候就崩掉，那時候debug可是相當(dāng)困難的：)

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