C++內(nèi)存管理的知識(shí)點(diǎn)有哪些

這篇文章主要講解了“C++內(nèi)存管理的知識(shí)點(diǎn)有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“C++內(nèi)存管理的知識(shí)點(diǎn)有哪些”吧！

1. 簡(jiǎn)述下C++的內(nèi)存分配方式。

• 在C++中，內(nèi)存可以分為 5 個(gè)區(qū)，分別為棧，堆，自由存儲(chǔ)區(qū)，全局/靜態(tài)變量，常量存儲(chǔ)區(qū)。

• （1）棧：在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行完時(shí)這些存儲(chǔ)單元被自動(dòng)釋放。

• （2）堆：通過 malloc 分配的內(nèi)存塊，通常和 free 搭配，需要手動(dòng)釋放。

• （3）自由存儲(chǔ)區(qū)：通過 new 分配的內(nèi)存塊，通常和 delete 搭配，也需要手動(dòng)釋放。

• （4）全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：用于存儲(chǔ)全局變量和靜態(tài)變量。

• （5）常量存儲(chǔ)區(qū)：用于存放常量，不允許修改。

 2. 簡(jiǎn)述下棧和堆的區(qū)別。

• （1）空間分配不同：棧存放函數(shù)內(nèi)的局部變量，由操作系統(tǒng)自動(dòng)釋放；堆通過 malloc 分配，需要手動(dòng)釋放。

• （2）緩存方式不同：棧使用的是一級(jí)緩存，被調(diào)用時(shí)處于存儲(chǔ)空間；堆使用的是二級(jí)緩存，速度要慢些。

• （3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同：棧類似棧結(jié)構(gòu)，先進(jìn)后出；堆類似數(shù)組結(jié)構(gòu)，先進(jìn)先出。

3. malloc 和局部變量分配在堆還是棧？

• malloc 分配在堆中，他會(huì)分配一塊指定大小的內(nèi)存空間，并返回一個(gè)指針，使用完畢后需要手動(dòng)回收。

• 局部變量分配在在棧中，超過作用域后系統(tǒng)自動(dòng)回收。

 4. 程序有哪些部分？分別的作用是什么？

• （1）數(shù)據(jù)段：存放程序中已初始化的全局變量和靜態(tài)變量。

• （2）代碼段：存放程序執(zhí)行代碼的一塊區(qū)域，頭部包含一些常數(shù)變量。

• （3）BSS段：存放程序中未初始化的全局變量和靜態(tài)變量的一塊區(qū)域。

• （4）可執(zhí)行程序在運(yùn)行時(shí)會(huì)多出兩個(gè)區(qū)域：

• 堆：動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存用。從低向高增長(zhǎng)。

• 棧：存儲(chǔ)局部變量，函數(shù)參數(shù)值。從高向低增長(zhǎng)。

• （5）在堆和棧之間有個(gè)文件映射區(qū)。

5. 程序的執(zhí)行過程是怎么樣的？

• （1）操作系統(tǒng)創(chuàng)建相應(yīng)的進(jìn)程并分配進(jìn)程空間，加載器把可執(zhí)行文件中的代碼段，數(shù)據(jù)段映射到進(jìn)程中的虛擬空間。

• （2）加載器讀入可執(zhí)行程序中的導(dǎo)入符號(hào)表，根據(jù)符號(hào)表可以查詢需依賴的動(dòng)態(tài)依賴庫。

• （3）加載器將程序中的動(dòng)態(tài)依賴庫進(jìn)行導(dǎo)入。

• （4）初始化應(yīng)用程序中的全局變量，對(duì)于全局變量自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。

• （5）進(jìn)入程序入口函數(shù)開始執(zhí)行。

6. 初始化為 0 的全局變量在 bss 還是 data 區(qū)？

• 數(shù)據(jù)區(qū)：存放初始化不為 0 的全局變量和靜態(tài)變量。

• BSS區(qū)：存放初始化為 0 或未初始化的全局變量和靜態(tài)變量。

7. 什么是內(nèi)存泄漏？如何解決？

內(nèi)存泄漏：

• 申請(qǐng)了一塊兒內(nèi)存空間，但是使用完畢后沒有釋放。

• （1）new 和 malloc 申請(qǐng)后，沒有使用 delete 和 free 釋放。

• （2）子類繼承父類時(shí)，父類析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)。

• （3）windows 句柄資源使用后沒有釋放。

對(duì)策：

• （1）養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣，分配的內(nèi)配使用后，記的釋放。

• （2）將分配內(nèi)存的指針以鏈表的形式存儲(chǔ)，使用完畢后從鏈表中刪除進(jìn)行管理。

• （3）使用智能指針。

8. 常見的內(nèi)存錯(cuò)誤有哪些？

常見內(nèi)存錯(cuò)誤：

• （1）內(nèi)存分配未成功卻使用。

• （2）內(nèi)存分配成功，但是未初始化就引用。

• （3）內(nèi)存分配成功并初始化，但是操作超出了內(nèi)存的邊界。

• （4）忘記了釋放內(nèi)存，造成內(nèi)存泄漏。

• （5）釋放了內(nèi)存卻繼續(xù)使用。

對(duì)策：

• （1）用 malloc 或 new 申請(qǐng)內(nèi)存后，應(yīng)該檢查返回的指針是否為 NULL。

• （2）為指針初始化為 NULL，為數(shù)組和動(dòng)態(tài)內(nèi)存賦初值。

• （3）避免數(shù)組越界。

• （4）動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放必須配對(duì)。

• （5）用 free 和 delete 釋放內(nèi)存之后，指針應(yīng)該置空防止野指針。

• （6）使用智能指針。

9. 什么是內(nèi)存對(duì)齊？

• 為了能夠使 CPU 進(jìn)行快速的訪問，變量的起始地址應(yīng)該具有某些特征，即對(duì)齊。比如 4 字節(jié)的 int，起始地址應(yīng)該在 4 字節(jié)的邊界上。

• 假如變量的地址不是自然對(duì)齊，那么 CPU 要訪問該值的話需要訪問兩次或三次內(nèi)存，而對(duì)齊的話只需要一次，訪問的速度更快。

• 內(nèi)存對(duì)齊一般應(yīng)用在 struct，class，union 數(shù)據(jù)類型中。

感謝各位的閱讀，以上就是“C++內(nèi)存管理的知識(shí)點(diǎn)有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)C++內(nèi)存管理的知識(shí)點(diǎn)有哪些這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！