C++面试突击（1）

1、C++程序的编译过程？

分析：考察你对“程序代码如何变成机器可执行文件”的理解。编译的过程有四个阶段：预处理、编译、汇编、连接。其中宏是在预处理阶段起作用的，即处理以 # 开头的指令，常见的问题有“如何避免头文件被重复包含？”，答案是使用#ifndef/#define/#endif. 编译就是把cpp文件翻译成汇编代码，汇编时再把汇编代码翻译成机器指令；链接就是处理这个cpp文件中调用了其他cpp文件的情况，使文件里的东西可以连接成功，生成可执行的程序。

2、C++内存管理？

分析：面试官最希望听到你描述内存的布局情况。一个C++程序在内存中的区域有几个部分：栈（stack）、堆（heap）、全局/静态存储区、常量存储区、代码区。

函数参量、局部变量、函数返回地址等，是存放在栈里的，这部分的内存由编译器自动管理，即自动分配和释放，特点是速度快，大小有限。

动态分配的内存是存放在堆里的，这部分需要手动管理，特点是空间大，易产生碎片，用自定义内存池（预先分配一大块内存，自己管理）可以规避内存碎片问题。

全局变量和静态变量（static）是存放在全局/静态存储区，程序开始时分配，结束时释放，所以其声明周期是程序运行期间。

常量、被const修饰的全局变量是存放在常量存储区中，这个是只能读的，存在flash中，适合保存不需要更改的参数。

编译后的机器指令是存放在代码区，同样是只读，存在flash里。

3、堆和栈的区别？

分析：栈是由编译器自动管理的，高效但容量小；堆是程序员手动控制的，容量大但管理复杂。“如何避免栈溢出”是绕不开的问题，方法是使用静态或堆分配，替代大局部变量，同时控制递归深度。使用堆如何避免内存泄露也是绕不开的问题，方法上面第2个问题也讲过，使用自定义内存池，预先分配一大块内存，便于自己管理。

4、什么是内存对齐？内存对齐的原则？为什么要进行内存对齐，有什么优点？

分析：内存对齐的是指数据在内存中的存储地址必须满足其大小的整数倍，这也是原则。内存对齐的目的是为了优化CPU访问内存的效率，现代的CPU都是以固定大小的块（如4字节、8字节）来读取内存，专业叫法是内存访问粒度。想象一下不对齐的话会怎样？一个数据可能要放多多次，然后拼接起来！这样效率就大大降低了。

5、智能指针是什么？有几种？实现原理？

分析：智能指针是C++中用于自动管理内存的类模板，在对象生命周期结束时自动释放所管理的内存，可以避免内存泄露和悬空指针的问题。有unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr三种。unique_ptr没有额外开销，适用嵌入式系统，代替new/delete组合；shared_ptr可以使多个对象共享同一资源，通过引用计数管理生命周期，引用计数为0时自动释放资源；weak_ptr用于观察shared_ptr管理的资源，解决shared_ptr循环引用的问题，因为共享指针如果相互引用，计数就没办法到0，所以这也是使用智能指针可能会出现的问题。