C++概念知识整理

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C++概念知识

内存存储机制

根据数据类型的不同，C++会将数据会存储在内存的不同位置。请分别介绍内存位置及其对应数据类型。

答案

• 堆
  • 存放程序所申请的内存，如malloc和new申请的内存
  • 生命周期取决于程序员的申请和释放，free和delete
• 栈
  • 存放函数参数，函数中的局部变量和临时变量。
  • 生命周期从函数调用开始到函数调用结束。因此都是用栈来存储，后进先出，用完就丢。
  • 爆栈的说法，其实也就是函数调用的次数太深。
• 全局/静态存储区
  • 用来存放全局变量、静态变量和常量
  • 生命周期从程序开始到程序结束
• 常量字符串存储区
  • 常量字符串和其他文字常量
  • 属于只读类型
• 代码区
  • 程序运行的机器码
  • 属于只读类型

malloc和new的区别

答案

• 来源与用途：
  • malloc: 来自C语言的标准库。用于分配指定大小的连续内存块。
  • new: 是C++中的运算符。除了分配内存外，还会调用对象的构造函数。
• 返回类型：
  • malloc: 返回void*，这意味着返回的指针需要强制转换为适当的类型。
  • new: 返回分配的数据类型的正确指针，不需要任何类型转换。
• 错误处理
  • malloc: 如果分配失败，返回NULL。
  • new: 如果分配失败，会抛出std::bad_alloc异常（除非使用new(std::nothrow)，这种情况下如果分配失败会返回NULL）。
• 初始化
  • malloc: 仅仅分配内存，不初始化。也有对应的calloc函数，可以初始化分配的内存为零。
  • new: 对于非内建类型，会调用相应的构造函数进行初始化。
• 大小参数
  • malloc: 需要提供要分配的字节大小，例如malloc(5 * sizeof(int))。
  • new: 根据数据类型自动确定大小，例如new int[5]。
• 配对的释放操作：
  • malloc: 使用free来释放内存。
  • new: 使用delete或delete[]来释放内存。
• 灵活性与重载
  • malloc: 不能被重载。
  • new: 在C++中可以被重载，为用户提供更多的灵活性。

构造函数和析构函数

智能指针

类的特殊成员函数

C++11如何保证代码只运行了一次

答案

都是使用预处理指令，不过有两种方法：

1.依赖于不冲突的宏名称

// 假设这是个test.h的文件，即头文件

// 在文件开始
#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

... // 头文件中的实际内容

#endif
// 在文件最后

2.依赖于编译器：

// 在头文件中使用

#pragma once

四种C++11引入的cast方式

答案

• const_cast：设置或者移除对象的const
• reinterpret_cast：可以做任意转换，不进行检查
• static_cast：类似原有的括号转换，可以upcast或downcast，不进行检查
• dynamic_cast：可以upcast或downcast，会进行检查，对性能有损耗

struct和class的区别

答案

new的操作符重载

std::memset

继承与多态

类中的this

静态变量和常量

inline和extern

c++初始化顺序

c++新特性

虚函数和纯虚函数

宏

cmake

GDB