面试题-指针-动态内存指针

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-12 08:36 188阅读 0赞

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**问题：**

**问：**什么是内存泄漏和内存溢出？  
**答：**

内存泄漏：在程序申请内存后，该内存不再会被引用，但是不能释放该内存空间。如果你delete指针之后，该空间不能归还，自己又不能进行访问（找不到该内存的地址）。

内存溢出：系统预定好的内存空间不满足程序在请求的内存大小，不够用，就是内存越界。（比如一个由系统分配固定大小的数组存放大于该数组的一组数据，便是溢出）主要的情况就是栈溢出，栈内存不足。还有一种情况是缓冲区溢出。

内存上溢：栈满时，再进行入栈运算。

内存下溢：空栈（栈里面没有数据），再进行出栈运算

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**问题：**

**问：**malloc函数前面为什么一定要强制转换成相应的类型。

**答：**因为malloc的返回值是void\*类型的，表明还不清楚指向的指针类型是什么。在堆上申请好内存之后，在运用过程中，只需要强制转换自己想要的指针类型就可以了。函数原型：void \*malloc(size\_t)。

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**问题：**

**问：**利用malloc函数申请内存块。如果内存不足，就发生什么情况？

**答：**如果内存不足，malloc就会返回NULL。

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**问题：**malloc的参数是“0”或者“NULL”或者“负数”，会有什么意义？

**答：**

参数为0时，可能返回NULL，也可能返回一个指向分配了0字节区域的指针。

参数为NULL时，生成一个警告然后返回0字节。

参数为负数时，会引发一些问题。

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**问题：**

**问：请说说malloc的含义以及其作用？**

**答：**

malloc的全称是memory allocation，中文叫动态内存分配，用于申请一块连续的指定大小的内存块区域以void\*类型返回分配的内存区域地址，当无法知道内存具体位置的时候，想要绑定真正的内存空间，就需要用到动态的分配内存。与free函数配对使用。

**返回值的结果**

1.分配成功，返回指向被分配内存的指针。

2.分配失败，返回空指针NULL。

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**问题：**

**问：**请说说malloc函数申请内存的工作机制？

**答：**malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。

**问题：**

**问：**malloc和calloc主要的区别？  
**答：**calloc在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零，而malloc不初始化，里边数据是随机的垃圾数据。

**calloc函数用法：**

char *str=NULL;
    //calloc分配内存空间：申请10个都为1个字节大小的内存空间
    str=(char*)calloc(10,sizeof(char));//默认初始化都为0
    strcpy(str,"Hello");

**malloc函数用法：**

int *p;
    //分配128个为整型的存储空间
    //该连续的内存块首地址存储到指针中。
    p=(int*)malloc(sizeof(int)*128);

问题：

问：说说realloc的含义以及其作用？

答：realloc函数意为动态内存调整的函数。它有2个参数，即第一个参数为原来指向某内存块地址的指针变量，第二个参数为请求申请内存的大小，返回类型为void\*型。

作用：

char *p,*q;
    p=(char*)malloc(10);//分配10个字节大小的内存空间
    int i,j;
    for( i=0;i<9;i++,p++)//为前面9个字节赋值
    {
    *p=65+i;
    cout<<*p<<endl;//A B C D E F G H I,9个字符
    }
    cout<<endl;
    *p='\0';//第10个字节为结束符。
    p=p-i;//返回第1个字节的地址
    cout<<p<<endl;//打印字符串为ABCDEFGHI
    q=p;//q为指向原来内存块的地址
    
    p=(char*)realloc(q,20);
    //假设申请20个字节的新内存块小于原内存大小后面的空闲内存块，则就会在此原内存后面进行扩展20个字节作为可使用的内存块。
    //假设申请20个字节的新内存块大于原内存大小后面的空闲内存块，则就会重新在另外一处寻找一个大于20个字节的空闲内存块，
    //然后把原内存的数据复制到新的内存块里，并且自动释放掉了原内存（不必使用free函数进行操作）。
    //p指向了新的内存块地址，q作为指向原内存地址的指针，由于自动释放掉了该原内存，
    //而q如果不指向其他可用地址或者为NULL，q就会变成野指针。
    q=p;
    p=(char*)realloc(q,0);
    //申请内存大小为0时，p指向的内存块就会自动被释放掉，也要注意一下，释放内存后，
    //p和q都要指向其他可用内存的地址或者设置为NULL。
    
    free(p);
    //如果没有p=(char*)realloc(q,0);语句时，并且不再使用该内存，就记得free掉，否则就会造成内存泄漏。

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**问题：**

**问：**请分析delete 指针 和delete\[\] 指针的区别？

**答：**

比如 :

Button \*btn = new Button();

就用 delete btn;

int \*arr = new int\[100\];

就用 delete \[\] arr;

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**问题**

**问：**下面代码输出结果是？

**void array(int \*arr, int size, int value)  
\{  
    if (arr != NULL)  
    \{  
        for (int i = 0; i < size; i++)  
        \{  
            arr\[i\] = value;  
            value++;  
        \}  
    \}  
\}  
int main()  
\{  
    int \*vector = (int\*)malloc(5\*sizeof(int));  
    array(vector,5,1);  
    for (int i = 0; i < 5; i++)  
    \{  
    cout << \*(vector + i) << endl;  
    \}  
    return 0;  
\}**

**答：**1   2   3    4     5

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**问题：**

**问：new、delete、malloc、free关系？**

**答：**

delete会调用对象的析构函数,和new对应free只会释放内存，new调用构造函数。malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。  
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**问题：**

**问：delete与delete\[\]的区别是什么？**

**答：**

delete只会调用一次析构函数，而delete\[\]会调用每一个成员的析构函数。在More Effective C++中有更为详细的解释：“当delete操作符用于数组时，它为每个数组元素调用析构函数，然后调用operator delete来释放内存。”delete与new配套，delete \[\]与new \[\]配套

MemTest \*mTest1=new MemTest\[10\];

MemTest \*mTest2=new MemTest;

Int \*pInt1=new int \[10\];

Int \*pInt2=new int;

delete\[\]pInt1; //-1-

delete\[\]pInt2; //-2-

delete\[\]mTest1;//-3-

delete\[\]mTest2;//-4-

在-4-处报错。

这就说明：对于内建简单数据类型，delete和delete\[\]功能是相同的。对于自定义的复杂数据类型，delete和delete\[\]不能互用。delete\[\]删除一个数组，delete删除一个指针。简单来说，用new分配的内存用delete删除；用new\[\]分配的内存用delete\[\]删除。delete\[\]会调用数组元素的析构函数。内部数据类型没有析构函数，所以问题不大。如果你在用delete时没用括号，delete就会认为指向的是单个对象，否则，它就会认为指向的是一个数组。  
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**问题**

**问：如果创建对象是数组类型，例如CBook \*pBooks=new CBook\[5\];.那么释放对象时，只用delete，会不会发生内存泄漏？**

**答：**不一定会发生，但是这是不好的编码习惯。如果类的数据成员没有在堆区，不会发生内存泄漏。但是如果类的数据成员在堆区，是发生内存泄漏的。

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