某日二师兄参加XXX科技公司的C++工程师开发岗位第30面:
面试官:什么是空指针?
【资料图】
二师兄:一般我们将等于
0
/NULL
/nullptr
的指针称为空指针。空指针不能被解引用,但是可以对空指针取地址。
int* p = nullptr;//空指针*p = 42;//空指针不可以解引用int** pp = &p//空指针可以取地址
面试官:你知道
0/NULL/nullptr
三者之间的区别吗?二师兄:虽然三者都能定义空指针,但三者类型不同。
二师兄:
0
是int
类型,NULL
在g++下是一个宏定义,而nullptr
是有类型的;
#define NULL ((void *)0)typedef decltype(nullptr) nullptr_t;sizeof(0);// 4sizeof(NULL);//8sizeof(nullptr);//8
二师兄:在函数重载时,会根据实参的类型选择重载函数:
#include void fun(int) {std::cout << "int" << std::endl;}void fun(int*) {std::cout << "int*" << std::endl;}void fun(nullptr_t) {std::cout << "nullptr_t" << std::endl;}int main(int argc, char const *argv[]){ fun(0);//编译通过,匹配fun(int) fun(NULL);//编译失败,可以匹配 fun(int) fun(int*) fun(nullptr_t) fun(nullptr);//编译成功,匹配fun(nullptr_t) return 0;}
二师兄:在C++11之后,建议使用
nullptr
定义空指针,因为它时有类型的,编译器能够对它进行类型检查。面试官:什么是野指针?
二师兄:野指针突出一个野字,这个野就是状态未知的。它可能指向一块未知的区域:
int* p;//野指针,指针未初始化*p = 42;//对野指针解引用,未定义的操作
面试官:什么是垂悬指针?
二师兄:垂悬指针是指指针指向的内容已被释放,指针指向的对象的生命周期已结束。
int* p = new int(42);delete p;*p = 1024;//垂悬指针,指针指向的对象已被释放int* p = nullptr;{ int i = 42; p = &i;}*p = 1024; //垂悬指针,指向的对象的生命周期已结束
面试官:如何解决空指针、野指针、垂悬指针带来的问题?
二师兄:主要可以从有以下几点入手:
1.在解引用指针之前,要判断指针是否为空。(解决空指针解引用问题)
2.对于定义的指针,一定要进行初始化(
=nullptr
)。(解决野指针问题)3.对于释放过内容的指针,立即将指针置为
nullptr
。(解决垂悬指针、指针二次释放问题)4.要注意长生命周期的指针不能指向短生命周期的对象。(解决垂悬指针问题)
5.C++11之后使用智能指针。
面试官:好的。那你知道什么是内存泄漏(
memory leak
)吗?二师兄:内存泄漏是指分配的内存空间没有被正确释放的情况。常见的情况有
malloc
没有free
,new
没有delete
,new[]
和delete
混用。面试官:如何防范内存泄漏问题?
二师兄:最简单的办法是使用资源获取即初始化(
RAII
)技术将资源放在类中管理,在类构造时获取资源(malloc/new
),在类的析构函数中释放资源(free/delete
),使用C++的构造和析构机制保证资源的正确申请和释放。二师兄:我们常用的
std::shared_ptr
和std::unique_ptr
及std::lock_guard
就是采用这种技术管理资源。面试官:最后一个问题,如何查找程序中是否出现了内存泄漏?
二师兄:只要有两种方法:
1.自己动手:把所有使用
malloc/free
的地方改成new/delete
,重载全局的new
和delete
,并加入申请和释放内存容量的统计逻辑。2.采用工具:可以使用诸如
Valgrind
(在Linux上)或Dr. Memory
(在Windows上)等内存调试工具来检测内存泄漏。这些工具可以在运行程序时检测内存泄漏,并提供详细的报告和调试信息。面试官:好的。今天的面试结束,请等消息。
今天的面试到这里就结束了,祝大家周末愉快~
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