C/C++后端开发八股文

一. C / C++ 编程

1. Main函数之前执行

（作为main，完成存储内容的构造）

设置栈指针

初始化静态变量（static）和全局变量（global）

赋值全局变量

（可能在完成以上过程中执行的内容）

调用构造函数

（main作为函数）

将main函数的参数 argc ， argv 等传递给 main 函数 

【C的存储构造如下图】

2. Main函数之后执行

（作为main结束）

atexit注册的函数（传递信息，处理等）-> 倒序执行

全局对象的析构函数

3. 结构体对齐

Alignas \ alignof

pragma pack(push,1)

4. 引用和指针区别

（引用某变量 = 对指向某变量地址的指针取值）

指针是⼀个变量，存储的是⼀个地址，引⽤跟原来的变量实质上是同⼀个东⻄，是原变量的别名
指针可以有多级，引⽤只有⼀级（多级引用也是取相同地址的值没有意义）
指针可以为空，引⽤不能为NULL且在定义时必须初始化（空指针不能取值）
指针在初始化后可以改变指向，⽽引⽤在初始化之后不可再改变
sizeof指针得到的是本指针的⼤⼩，sizeof引⽤得到的是引⽤所指向变量的⼤⼩
当把指针作为参数进⾏传递时，也是将实参的⼀个拷⻉传递给形参，两者指向的地址相同，但不是同⼀个变量，在函数中改变这个变量的指向不影响实参，⽽引⽤却可以。（因为引用直接改变了地址上的值）
引⽤本质是⼀个指针，同样会占4字节内存
引⽤⼀旦初始化之后就不可以再改变；指针变量可以指向新的变量。

5. 传递函数参数时使⽤引⽤和指针的场景

需要返回函数内局部变量的内存的时候⽤指针。使⽤指针传参需要开辟内存，⽤完要记得释放指针，不然会内存泄漏。⽽返回局部变量的引⽤是没有意义的
对栈空间⼤⼩⽐较敏感（⽐如递归）的时候使⽤引⽤。使⽤引⽤传递不需要创建临时变量，开销要更⼩
类对象作为参数传递的时候使⽤引⽤（不可能创建新类，日常使用也没有对类对象取值，因此是通过引用的方式）

6. 堆和栈的区别

（管理⽅式）
堆中资源由程序员控制（容易产⽣memory leak），栈资源由编译器⾃动管理，⽆需⼿⼯控制
（内存管理机制）
系统有⼀个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序申请时，遍历该链表，寻找第⼀个空间⼤于申请空间的堆结点，删除空闲结点链表中的该结点，并将该结点空间分配给程序。只要栈的剩余空间⼤于所申请空间，系统为程序提供内存，否则报异常提示栈溢出。
（空间⼤小）
堆是不连续的内存区域，堆⼤⼩受限于计算机系统中有效的虚拟内存，所以堆的空间⽐栈灵活，⽐栈⼤。栈是⼀块连续的内存区域，⼤小是操作系统预定好的，windows下栈⼤⼩是2M。
（碎片问题）
对于堆，频繁地new/delete会造成大量碎片，使程序效率降低。对于栈，它是有点类似于数据结构上的⼀个先进后出的栈，进出⼀⼀对应，不会产生碎片。
（生长方向）
堆向上，向⾼地址⽅向增⻓。栈向下，向低地址⽅向增⻓。
（分配方式）
堆都是动态分配。栈有静态分配和动态分配，静态分配由编译器完成（如局部变量分配），动态分配由alloca函数分配，但栈的动态分配的资源由编译器进⾏释放，⽆需程序员实现。
（分配效率）
堆由C/C++函数库提供，机制很复杂。所以堆的效率⽐栈低很多。栈是其系统提供的数据结构，计算机在底层对栈提供⽀持，分配专⻔寄存器存放栈地址，栈操作有专⻔指令。

7. 堆快⼀点还是栈快⼀点

栈快⼀点。
因为操作系统会在底层对栈提供⽀持，会分配专⻔的寄存器存放栈的地址，栈的⼊栈出栈操作也⼗分简单，并且有专⻔的指令执⾏，所以栈的效率⽐堆⾼也⽐堆快。
⽽堆的操作是由C/C++函数库提供的，在分配堆内存的时候需要⼀定的算法寻找合适⼤⼩的内存。并且获取堆的内容需要两次访问，第⼀次访问指针，第⼆次根据指针保存的地址访问内存，因此堆⽐栈慢。

8. 区别指针类型

xx(f1) xx(f2) xx(f3) -> fa fb的fc (默认从左到右，有括号放最后)

int *p[10]表示指针数组，每个元素都是指向int类型。
int (*p)[10]表示数组指针，指向的是⼀个int类型的数组
int *p(int)是函数声明，函数名是p，参数是int类型的，返回值是int *类型的。
int (*p)(int)是函数指针，该指针指向的函数具有int类型参数，并且返回值是int类型的。

9. new / delete 与 malloc / free的异同

（相同点）

都可⽤于内存的动态申请和释放

（不同点）

new是类型安全的，malloc不是（即new会进行类型检查，确保分配的内存类型与对象的类型相匹配。而malloc本来就是显式转换指针）

new / delete 是C++运算符， 不需要库⽂件⽀持，不能重载; malloc / free是C/C++语⾔标准库函数，需要库⽂件⽀持，⽀持覆盖。

new⾃动计算要分配的空间大小，mall