C++内存管理面经

C++内存管理面经是很多面试官会问到的问题，因此我们需要掌握相关的知识点。该主题的完整攻略包括以下几个方面的内容。

1. C++内存管理方式

C++提供了两种内存管理方式：栈内存和堆内存。栈内存是由编译器自动分配和释放的，而堆内存需要程序员手动分配和释放。

栈内存

栈内存是一种自动分配和释放的内存，它存储了程序执行过程中的方法调用、本地变量和临时变量。栈内存的大小有限，它的存储空间是连续的，并且是由编译器自动分配和释放的。

堆内存

堆内存是手动分配和释放的内存，它可以动态地分配和释放存储空间。程序员必须手动调用“new”操作符来分配堆内存的空间，然后调用“delete”操作符来释放分配的空间。堆内存的大小没有限制，并且它的存储空间是离散的。

2. 堆内存的操作

在使用堆内存之前，程序员必须了解如何对堆内存进行操作，包括：

分配堆内存

分配堆内存的方法是使用“new”操作符来分配存储空间。例如，在分配一个整数的堆内存空间时，可以使用以下代码：

int *p = new int;

这将分配一个整数的堆内存空间，并将指向该空间的指针赋给变量“p”。

释放堆内存

释放堆内存的方法是使用“delete”操作符来释放已分配的存储空间。例如，在释放一个整数的堆内存空间时，可以使用以下代码：

delete p;

这将释放已分配的整数的堆内存空间，并将指向该空间的指针“p”设为NULL。

3. 堆内存的常见问题

在使用堆内存时，有些常见的问题需要注意：

内存泄漏

程序员必须手动释放已分配的堆内存，否则会导致内存泄漏，即占用大量的内存空间，而且无法回收。例如，在执行以下代码时，如果程序员忘记了释放已分配的堆内存，就会出现内存泄漏：

int *p = new int;

在程序结束时，未释放的堆内存将导致内存泄漏。

指针悬挂

指针悬挂是一种指针在释放后仍指向已释放或不存在的内存的错误。例如，在执行以下代码时，如果程序员释放了已分配的堆内存，并且将该指针设为NULL，但程序仍然使用该指针：

delete p;
p = NULL;
...
int a = *p;

在此代码中，指针“p”已释放并设为NULL，但在之后的代码中仍然使用了该指针，这将导致指针悬挂的问题。

示例

以下示例演示了如何使用堆内存来实现动态数组分配和释放：

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cout << "Enter the number of elements: ";
    cin >> n;

    // Allocate memory for the array
    double *arr = new double[n];

    // Fill the array with random values
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = rand() % 100 / 10.0;
    }

    // Display the array
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // Free the memory allocated for the array
    delete [] arr;

    return 0;
}

在此代码中，程序询问用户要分配多少个元素，然后使用“new”操作符来动态分配堆内存空间用于存储该数量的元素。然后，使用循环结构来将随机数添加到数组中，并使用另一个循环来将数组的内容显示在屏幕上。最后，使用“delete”操作符释放该数组的堆内存空间。