C/C++题目--内存管理

拼搏现实的明天。 2022-01-14 05:57 219阅读 0赞

### 填空题： ###

（1）从变量的定义位置分，可分为全局变量与局部变量。其中，局部变量定义在函数或复合语句中，供函数或复合语句中使用。

（2）变量的存储类型分为auto,extern,register, static。当声明一个静态（static）变量，它既具有局部变量的性质，又具有全局变量的性质。

（3）Ｃ++程序的内存分为４个区：全局数据区，代码区，栈区，堆区。全局变量，静态变量，字符串常量存放在全局数据区，所有在函数和代码存放在代码区，为运行函数而分配的函数参数，局部变量、返回地址存放在栈区。动态分配的内存在堆区。

（4）全局变量，静态变量具有静态生存期；局部变量生存期为动态。

（5）函数原型中形参标识符的作用域为为函数原型，函数的形参与

函数体作用域为块作用域；函数，全局变量与常量有文件作用域。

（ 6）Ｃ++源程序中以\#开头，以换行符结尾的行称为预处理命令。预处理命令编译前由预处理器执行。

（ 7）可以通过３种方法使用名字空间，个别使用声明方式，全局声明方式，全局声明个成员。

（1）在Ｃ++中，函数默认的存储类别为：auto。

（2）函数的形式参数是局部变量，在一个函数体内定义的变量只在本函数范围内有效， 在函数的复合语句中定义的变量只在此复合语句中有效 。

（ 3） \# define PI 3.14 预处理命令必须以 \#开头，凡是以 \#开头的都是

预处理命令行，在程序执行前执行预处理命令。

（ 4）动态分配的内存要用 delete释放，局部 auto变量分配的内存在

函数调用结束时释放，全局变量的内存在程序结束时释放。

**memset****问题**

memset初始化函数：将某一块内存中的内容全部设置为指定的值，即做初始化工作。

memset原型：

###    题目：请解释以下该函数以及其参数的含义：void \*memset(void \*s,int ch,size\_t n);？ ###

【答案】

作初始化函数，将某一块内存中的内容全部设置为指定的值。

参数：s是需要初始化的变量，ch是替换s首n个字节的值，n是n个字节。

### 题目：以下代码是否正确？ ###

char \*s=”Golden Global View”;

memset(s,’G’,6);

**【**答案**】**

是错误的。因为s已指向一个常量字符串。所以无法用memset函数来对此s进行修改值。

### 题目： ###

char buffer\[20\];

memcpy(buffer,”123”,3)

### 是否正确？ ###

**【**答案**】**

错误。因为buffer没有被初始化，也就是没有值，如果直接使用memcpy函数的话，就会打印出后面的值是乱码的。

应该修改为：  
char buffer\[20\];

**memset(buffer,0,sizeof(char)\*20);**

memcpy(buffer,”123”,3);

### 题目：memset函数对哪些类型不能初始值为1? ###

**【**答案**】**

char data[10];
    memset(data,0,sizeof(data));//0
    memset(data,-1,sizeof(data));//-1
    memset(data,1,sizeof(data));//1

一般memset设置值的范围为0—255.这是因为后八位才是有效的值，后八位的前面位数无论设置多少的值，一律都按后八位的值来计算。比如说：0100 0000 0110 0001,就算设置了这个值，处理结果仍然按照后八位0110 0001来输出。如果data是char类型，输出结果范围为-128到127。

那么在int ,float,double类型方面就不同了，结果有效值只为0或-1，不能设置为1，否则，输出结果就会是随机数。

如果是bool类型，则结果有效值为0到255。

如果是其他对象：

structdata data;
    memset(&data,0,sizeof(structdata));

### **题目：** ###

struct Data
    {
    int *p;
    };
    
    Data data;
    data.p=new int[10];
    memset(data,0,sizeof(data));

### 是否正确？ ###

**【**答案**】**

不正确。虽然编译通过，但是当解引用结构体内的p指向的内容会使程序崩溃。因为memset函数只是初始化该结构体，但是对p指向的堆内存并没有进行初始化，并且调用该函数时，p将会设置值为0，即空指针。这也会造成内存泄漏的问题，导致无法获知地址并无法释放掉此堆内存。

**malloc****问题**

### 题目：在调用malloc()的时候，错误“不能把void\*转换为int\*”是什么意思？ ###

**【**答案**】**

说明你用的是C++编译器而不是C编译器。

### 题目：我有个程序分配了大量的内存，然后又释放了。但是从操作系统看，内存的占用率却并没有变回去。 ###

**【**答案**】**

多数malloc/free的实现并不把释放的内存返回操作系统，而是留着供同一程序的后续malloc()使用。

### 题目：free()怎么知道有多少字节需要释放？ ###

**【**答案**】**

malloc/free的实现会在分配的时候记下每一块的大小，所以在释放的时候就不必再考虑它的的大小了。（通常，这个大小就记录在分配的内存块旁边，因此，对超出分配内存块边界的内存哪怕是轻微的改写，也会导致严重的后果。）

### 题目：为什么sizeof不能告诉我它所指的内存块的大小？ ###

**【**答案**】**

sizeof操作符并不知道你使用了malloc为指针分配内存，sizeof只能得到指针本身的大小。没有什么可移植的办法得到malloc分配的内存块的大小。

### 题目（7.35）calloc()和malloc()有什么区别？应该用哪一个？利用calloc的零填充功能安全吗？free()可以释放calloc()分配的内存吗，还是需要一个cfree()？ ###

**【**答案**】**

calloc(m,n)本质上等价于

p=malloc(m\*n);

memset(p,,m\*n);

除了参数个数不同和用零填充之外，这两个函数并无其他重要的区别。

### 题目：什么情况下会发生段错误？ ###

【答案】

段错误通常发生在访问非法内存地址的时候，比如使用野指针，或者试图修改字符串常量的内容

### 题目：new和malloc的区别？ ###

【答案】（答案摘自某博文）

1、new分配内存按照数据类型进行分配，malloc分配内存按照指定的大小分配；

2、new返回的是指定对象的指针，而malloc返回的是void\*，因此malloc的返回值一般都需要进行类型转化。

3、new不仅分配一段内存，而且会调用构造函数，malloc不会。

4、new分配的内存要用delete销毁，malloc要用free来销毁；delete销毁的时候会调用对象的析构函数，而free则不会。

5、new是一个操作符可以重载，malloc是一个库函数。

6、malloc分配的内存不够的时候，可以用realloc扩容。扩容的原理？new没用这样操作。

7、new如果分配失败了会抛出bad\_malloc的异常，而malloc失败了会返回NULL。

8、申请数组时： new\[\]一次分配所有内存，多次调用构造函数，搭配使用delete\[\]，delete\[\]多次调用析构函数，销毁数组中的每个对象。而malloc则只能sizeof(int) \* n。

### 题目：A\* a = new A; a->i = 10;在内核中的内存分配上发生了什么？（题目不严谨，应是在函数内定义A \*a） ###

【答案】

1）A \*a：a是一个局部变量，类型为指针，故而操作系统在程序栈区开辟4/8（在32位机器下，为4个字节）字节的空间（0x000m），分配给指针a。

2）new A：通过new动态的在堆区申请类A大小的空间（0x000n）。

3）a = new A：将指针a的内存区域填入栈中类A申请到的地址的地址。即\*（0x000m）=0x000n。

4）a->i：先找到指针a的地址0x000m，通过a的值0x000n和i在类a中偏移offset，得到a->i的地址0x000n + offset，进行\*(0x000n + offset) = 10的赋值操作，即内存0x000n + offset的值是10。

### 题目：对于虚函数，说说类的内存分布？ ###

【答案】

virtual修饰符

如果一个类是局部变量则该类数据存储在栈区，如果一个类是通过new/malloc动态申请的，则该类数据存储在堆区。

如果该类是virutal继承而来的子类，则该类的虚函数表指针和该类其他成员一起存储。虚函数表指针指向只读数据段中的类虚函数表，虚函数表中存放着一个个函数指针，函数指针指向代码段中的具体函数。

如果类中成员是virtual属性，会隐藏父类对应的属性。

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### 题目：静态变量何时分配内存并初始化？ ###

【答案】

静态变量中的数据段和BSS段，在执行代码之前初始化，也属于编译器初始化。但对于静态对象来说，当对象首次创建，则就会对这些对象进行构造并初始化，直至程序退出才会销毁内存。

### 题目：栈溢出一般是由什么原因导致的？ ###

【答案】

没有回收垃圾资源。

### 题目：全局变量可不可以定义在可被多个.C 文件包含的头文件中？为什么？ ###

【答案】

可以，在不同的C 文件中以static形式来声明同名全局变量。可以在不同的C文件中声明同名的全局变量，前提是其中只能有一个C文件中对此变量赋初值，此时连接不会出错。

### 题目：如何引用一个已经定义过的全局变量？ ###

【答案】

可以用引用头文件的方式，也可以用extern 关键字，如果用引用头文件方式来引用某个在头文件中声明的全局变理，假定你将那个变量写错了，那么在编译期间会报错，如果你用extern 方式引用时，假定你犯了同样的错误，那么在编译期间不会报错，而在连接期间报错。

### 题目：A.c 和B.c两个c文件中使用了两个相同名字的static变量,编译的时候会不会有问题?这两个static变量会保存到哪里（栈还是堆或者其他的）? ###

【答案】

static的全局变量，表明这个变量仅在本模块中有意义，不会影响其他模块。

他们都放在静态数据区，但是编译器对他们的命名是不同的。如果要使变量在其他模块也有意义的话，需要使用extern 关键字。

该函数被C 编译器编译后在库中的名字为\_foo，而C++ 编译器则会产生像\_foo\_int\_int之类的名字。 C++提供了C 连接交换指定符号extern“C”来解决名字匹配问题。

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