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关于c++:C面试八股文什么是空指针野指针悬垂指针

jiezi

某日二师兄加入 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？

二师兄：个别咱们将等于 0/NULL/nullptr 的指针称为空指针。空指针不能被解援用，然而能够对空指针取地址。

int* p = nullptr;    // 空指针
*p = 42;    // 空指针不能够解援用
int** pp = &p    // 空指针能够取地址

面试官：你晓得 0/NULL/nullptr 三者之间的区别吗？

二师兄：尽管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);// 4
sizeof(NULL);//8
sizeof(nullptr);//8

二师兄：在函数重载时，会依据实参的类型抉择重载函数：

#include <iostream>
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，能够匹配 fun(int) fun(int*) fun(nullptr_t)
    fun(nullptr);    // 编译胜利，匹配 fun(nullptr_t)
    return 0;
}

二师兄：在 C ++11 之后，倡议应用 nullptr 定义空指针，因为它时有类型的，编译器可能对它进行类型查看。

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;    // 对野指针解援用，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开释，指针指向的对象的生命周期已完结。

int* p = new int(42);
delete p;
*p = 1024;    // 垂悬指针，指针指向的对象已被开释

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完结

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：次要能够从有以下几点动手：

1. 在解援用指针之前，要判断指针是否为空。（解决空指针解援用问题）

2. 对于定义的指针，肯定要进行初始化（=nullptr）。（解决野指针问题）

3. 对于开释过内容的指针，立刻将指针置为nullptr。（解决垂悬指针、指针二次开释问题）

4. 要留神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 之后应用智能指针。

面试官：好的。那你晓得什么是内存透露（memory leak）吗?

二师兄：内存透露是指调配的内存空间没有被正确开释的状况。常见的状况有 malloc 没有 free，new 没有 delete，new[] 和delete混用。

面试官：如何防备内存透露问题？

二师兄：最简略的方法是应用资源获取即初始化（RAII）技术将资源放在类中治理，在类结构时获取资源（malloc/new）, 在类的析构函数中开释资源（free/delete），应用 C ++ 的结构和析构机制保障资源的正确申请和开释。

二师兄：咱们罕用的 std::shared_ptr 和std::unique_ptr及 std::lock_guard 就是采纳这种技术治理资源。

面试官：最初一个问题，如何查找程序中是否呈现了内存透露？

二师兄：只有有两种办法：

1. 本人入手：把所有应用 malloc/free 的中央改成 new/delete，重载全局的new 和delete，并退出申请和开释内存容量的统计逻辑。

2. 采纳工具：能够应用诸如Valgrind（在 Linux 上）或Dr. Memory（在 Windows 上）等内存调试工具来检测内存透露。这些工具能够在运行程序时检测内存透露，并提供具体的报告和调试信息。

面试官：好的。明天的面试完结，请等音讯。

明天的面试到这里就完结了，祝大家周末欢快~

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