C语言面试高频(内存管理)

1.(内存)堆和栈的区别

堆栈空间分配不同:

  • 栈由操作系统自动进行分配和释放,用于存放函数的参数值、局部变量的值等,具有高效性。
  • 堆一般由程序员手动进行分配和释放,效率比栈低很多。

堆栈缓存方式不同:

  • 栈使用一级缓存,存储在处理器核心中,调用完成后立即释放,速度较快。
  • 堆存储在二级缓存或主存中,速度相对较慢。

生长方向

  • 堆:堆的分配方向是向上的,即向地址较大的方向分配。当堆需要扩展时,会向高地址方向增长。
  • 栈:栈的分配方向是向下的,即向地址较小的方向分配。当栈需要扩展时,会向低地址方向增长。

生命周期:

  • 堆:堆上的内存在分配时并不会被立即释放,需要手动进行内存释放操作。堆上的数据可以在程序的任意位置进行访问,不受函数的调用关系限制。
  • 栈:栈上的内存分配和释放是自动进行的,随着函数的调用和返回进行相应的操作。栈上的数据只在特定的作用域内有效,函数执行完成后会自动释放。

空间大小:

  • 栈的空间大小一般较小,通常最多为2MB,超过则会报溢出错误。
  • 堆的空间比较大,理论上可以接近3GB(对于32位程序来说)。

能否产生碎片:

  • 栈操作遵循"后进先出"的原则,不会有内存块从栈中弹出,因此不会产生碎片。
  • 堆是通过动态分配内存的方式进行分配和释放,频繁的申请和释放内存可能会引发内存碎片问题。

2.在函数中申请堆内存需要注意什么

  • 确保不要错误地返回指向栈内存的指针,因为栈内存会在函数结束时自动释放。
  • 避免在函数内部申请临时数组,因为函数执行完成后,该数组会消失。
  • 不要返回指向常量区的内存空间,因为它们无法修改且获取它们没有意义。
  • 使用传入一级指针无法解决问题,因为函数内部指针的修改不会影响传入的指针。
  • 在分配堆内存时,确保空间足够存储所需数据,避免访问越界和产生未定义行为。

解决办法如下:

  • 使用二级指针来返回申请的堆内存的地址,通过间接引用来修改指针值,从而确保在函数外部能够获取到堆内存的内容。
  • 使用指针函数来解决问题,即返回通过malloc函数申请的堆内存的地址,这样可以在函数外部使用free函数释放该内存。

3.请你说说内存碎片⭐

内存碎片是指在内存管理过程中产生的未被有效利用的零散、不连续的内存空间。主要分为两种类型:内部碎片外部碎片

  • 内部碎片:是由于固定大小的内存分配方式或对齐要求等原因导致的未被利用的小空间。当分配给进程的内存块大于所需的大小时,其中的剩余空间就成为了内部碎片。

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c++/嵌入式面经专栏 文章被收录于专栏

BG双9,目前在某外企。打算把之前校招时做的笔记通过专栏发出来,本专栏适合于C/C++、嵌入式方向就业的同学,本篇面经总结数千篇面经的知识集合,实时更新全网最新的嵌入式/C++最新内容,囊括了C语言、C++、操作系统、计算机网络、嵌入式、算法与数据结构、数据库等一系列知识点,在我看来这些是求职者在面试中必须掌握的知识点。最后呢祝各位能找到自己合适的工作。。

全部评论
真不错🤤
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发布于 2023-10-29 11:14 四川
打卡 内存这块真难 走速成路线转码难受死了 感觉跟着视频学也就调用api写几个小项目有了点代码量以为还可以了 一看八股文,很多基础知识脑子里压根没有 硬背太痛苦结合博客讲解一时也看不懂...时间又赶
4 回复 分享
发布于 2024-01-05 17:49 江苏
1
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发布于 2025-10-08 18:25 江苏
加油😋
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发布于 2025-02-04 15:09 湖南
"使用 free 或 delete 释放内存后,立即将指针设置为 NULL,以避免出现悬空指针(野指针)。" 按照上一节的内容来理解的话,不应该只有悬空指针吗?
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发布于 2024-03-25 09:07 广东

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xdm 早上喝奶茶差点喷出来。事情是这样的,我们班有个哥们儿,简称 L,去年秋招拿了字节sp,专业方向是后端。我们当时都震惊:这哥们儿平时课上从来不发言,期末小组作业基本是划水的那种,刷题平台 commit记录我点进去看过,绿格子稀稀拉拉。但他面试一路绿灯。一面二面三面 hr 面,全过,给的还是sp。当时班级群里恭喜他的、问他经验的、约饭的,热闹了一周。他说自己"运气好,准备充分"。我们都信了,直到三月初他入职。入职第二周开始,班里另一个进字节的同学W(在隔壁组的)开始跟我他的不对劲。一开始是写代码慢,后来写不出来,再后来是组里 mentor 让他fix 一个简单 bug 都搞了一下午没动静。最离谱的是上周。W 说他们大部门搞了个新人分享会,让新人讲一下自己负责模块的设计思路。L 上去讲了 20分钟,全程念稿子,问答环节别人随便问一个"那你这里为什么用 Redis 不用 Memcached",他直接卡 30秒说"这个我回去再确认一下"。会后他 mentor 直接找 leader 谈,leader 找 hr 谈,hr调出了他面试录像,全程对比口型和回答节奏,发现他二三面有大量时长在偷偷看屏幕外(推测开了双机位 AI 答题)。(这段是 W后来转述给我的,他自己也是听他组里同事八卦来的)昨天下班前,W 告诉我L 被辞退了,让他自己走,不走就走仲裁但会发函到学校。L 现在已经回学校了,朋友圈仅三天可见。我说真的,我不是个心眼小的人,但是我看到这个消息的时候真的有种"嗯,挺好"的感觉。去年秋招我投字节后端,简历挂。我准备了八个月,背 八股 + 刷 500 题 +项目改了三版,连面试机会都没拿到。班里这哥们儿凭着一个外挂上岸,最后还是被甩出来了。不是说作弊就一定会被发现,但是当面试拿到的 offer远远超出真实能力的时候,迟早会有这一天。试用期三个月不是给你过家家的,是真的要写代码、要在会议上回答问题、要扛需求的。我现在反而有点同情他。同情他相信"上岸就是终点"。发出来不是为了嘲笑谁,就是想说给那些正在被身边作弊上岸的同学搞得很 emo 的 uu 们听——别急,回旋镖很长,但它一定会回来。你继续刷你的题,写你的项目,背你的八股。该是你的迟早是你的,不是你的早晚还得还回去。xdm 共勉。
牛客12588360...:我不想评论面试方式,作弊是绝对不对的,但是你八股加刷题也不过是个做题小子,他穿帮纯粹是他菜,你也没有高明到哪里去
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