C++不懂的问题

一时失言乱红尘 2022-08-27 00:27 157阅读 0赞

1.堆与栈的区别

A. 申请方式不同  
Stack由系统自动分配，而heap需要[程序员][Link 1]自己申请，并指明大小。  
B. 申请后系统的响应不同  
Stack：只要栈的剩余空间大于申请空间，系统就为程序提供内存，否则将抛出栈溢出异常  
Heap：当系统收到程序申请时，先遍历操作系统中记录空闲内存地址的链表，寻找第一个大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空间结点链表中删 除，并将该结点的空间分配给程序。另外，大多数系统还会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，以便于delete语句正确释放空间。而且，由于 找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多余的那部分重新放入空闲链表。  
C. 申请大小限制的不同  
Stack：在windows下，栈的大小是2M（也可能是1M它是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。  
Heap：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。  
D. 申请效率的比较：  
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。  
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。  
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。  
E. 堆和栈中的存储内容  
栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器 中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开 始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。  
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

2.含参数的宏与函数的优缺点  
宏： 优点：在预处理阶段完成，不占用编译时间，同时，省去了函数调用的开销，运行效率高  
缺点：不进行类型检查，多次宏替换会导致代码体积变大，而且由于宏本质上是字符串替换，故可能会由于一些参数的副作用导致得出错误的结果。  
函数： 优点：没有带参数宏可能导致的副作用，进行类型检查，计算的正确性更有保证。  
缺点：函数调用需要参数、返回地址等的入栈、出栈开销，效率没有带参数宏高  
PS：宏与内联函数的区别  
内联函数和宏都是在程序出现的地方展开，内联函数不是通过函数调用实现的，是在调用该函数的程序处将它展开（在编译期间完成的）；宏同样是；  
不同的是：内联函数可以在编译期间完成诸如类型检测，语句是否正确等编译功能；宏就不具有这样的功能，而且宏展开的时间和内联函数也是不同的（在运行期间展开）

3.如何引用一个已经定义过的全局变量？  
extern  
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。

4.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？  
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。

5.要对绝对地址0×100000赋值，我们可以用(unsigned int\*)0×100000 = 1234;那么要是想让程序跳转到绝对地址是0×100000去执行，应该怎么做？  
　　\*((void (\*)( ))0×100000 ) ( );  
　　首先要将0×100000强制转换成函数指针,即:  
　　(void (\*)())0×100000  
　　然后再调用它:  
　　\*((void (\*)())0×100000)();  
　　用typedef可以看得更直观些:  
　　typedef void(\*)() voidFuncPtr;  
　　\*((voidFuncPtr)0×100000)();

7.string foo( );  
void bar(string & s);  
那么下面的表达式将是非法的：  
bar(foo( ));  
bar(“hello world”);  
原因在于foo( )和”hello world”串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。

引用型参数应该在能被定义为const的情况下，尽量定义为const 。

8.将“引用”作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则?  
格式：类型标识符 &函数名（形参列表及类型说明）\{ //函数体 \}  
好处：在内存中不产生被返回值的副本；（注意：正是因为这点原因，所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束，相应的引用也会失效，产生runtime error!  
注意事项：  
（1）不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++\[1\]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。  
（2）不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++\[1\]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁 问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一个临时变量出现，而没有被赋予一个实 际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。  
（3）可以返回类成员的引用，但最好是const。这条原则可以参照Effective C++\[1\]的Item 30。主要原因是当对象的属性 是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当 中。如果其它对象可以获得该属性的非常量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。  
（4）流操作符重载返回值申明为“引用”的作用：  
流操作符<<和>>，这两个操作符常常希望被连续使用，例 如：cout << "hello" << endl;　因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可 选的其它方案包括：返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回一个流对象，程序必须重新（拷贝）构造一个新的流对象，也就是说，连续的两 个<<操作符实际上是针对不同对象的！这无法让人接受。对于返回一个流指针则不能连续使用<<操作符。因此，返回一个流对象引用 是惟一选择。这个唯一选择很关键，它说明了引用的重要性以及无可替代性，也许这就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。赋值操作符=。这个操作符象流 操作符一样，是可以连续使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值，以便可以被继续赋值。因此引 用成了这个操作符的惟一返回值选择。

9. \#ifdef \_\_cplusplus  
cout<<”c++”;  
\#else  
cout<<”c”;  
\#endif

[Link 1]: http://www.mian4.net/hotword/4788_1.html