C/C++语言基础知识

C/C++语言

malloc和calloc、realloc、new的区别

malloc调用形式为(类型)malloc(size)：在内存的动态存储区中分配一块长度为“size”字节的连续区域，返回该区域的首地址。
calloc调用形式为(类型)calloc(n，size)：在内存的动态存储区中分配n块长度为“size”字节的连续区域，返回首地址。
realloc调用形式为(类型)realloc(ptr，size)：将ptr内存大小增大到size。

函数原型：

void *malloc( size_t size ); //分配的大小
void *calloc( size_t numElements, size_t sizeOfElement ); // 分配元素的个数和每个元素的大小

malloc和new从申请的内存所在位置、返回类型安全性、内存分配失败时的返回值、是否需要指定内存大小这四点区分。

1、申请的内存所在位置不同：new操作符从自由存储区（free store）上为对象动态分配内存空间。自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念，凡是通过new操作符进行内存申请，该内存即为自由存储区。malloc函数从堆上动态分配内存。堆是操作系统中的术语，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序的内存动态分配，C语言使用malloc从堆上分配内存，使用free释放已分配的对应内存。

2、返回类型安全性不同：new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。malloc内存分配成功则是**返回void *** ，需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

3、内存分配失败时的返回值不同：new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常，它不会返回NULL。malloc分配内存失败时返回NULL。

4、是否需要指定内存大小不同：使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算。malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

5.new/delete是C++关键字，需要编译器支持。malloc/free是库函数，需要头文件支持。

6.C++允许重载new/delete操作符，特别的，布局new的就不需要为对象分配内存，而是指定了一个地址作为内存起始区域，new在这段内存上为对象调用构造函数完成初始化工作，并返回此地址。而malloc不允许重载。

memcpy函数，realloc函数能不能在c++中使用，不能，因为这些函数进行的都是内存值拷贝（也就是对象的浅拷贝），会发生浅拷贝这个严重的问题！

malloc和calloc函数在参数个数、初始化内存空间、函数返回du值上有区别：

1、参数个数上的区别：

malloc函数：malloc(size_t size)函数有一个参数，即要分配的内存空间的大小。

calloc函数：calloc(size_t numElements,size_t sizeOfElement)有两个参数，分别为元素的数目和每个元素的大小，这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的大小。

2、初始化内存空间上的区别：

malloc函数：不能初始化所分配的内存空间，在动态分配完内存后，里边数据是随机的垃圾数据。

calloc函数：能初始化所分配的内存空间，在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零。

strcpy和memcpy的区别

1）复制的内容不同。strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意类型的内容。strcpy只用于字符串复制，并且还会复制字符串的结束符。memcpy对于复制的内容没有限制，用途更广。
2）复制的方法不同。strcpy不需要指定长度，遇到结束符’\0’才会结束，所以容易溢出。memcpy则是根据第三个参数决定复制的长度
3）用途不同。通常在复制字符串时用strcpy，在复制其他类型数据时一般用memcpy。

智能指针

C++ 标准库（STL）中

头文件：#include

C++ 98

std::auto_ptr<std::string> ps (new std::string(str))；

C++ 11

1. shared_ptr
2. unique_ptr
3. weak_ptr
4. auto_ptr（被 C++11 弃用）

• Class shared_ptr 实现共享式拥有（shared ownership）概念。多个智能指针指向相同对象，该对象和其相关资源会在 “最后一个 reference 被销毁” 时被释放。为了在结构较复杂的情景中执行上述工作，标准库提供 weak_ptr、bad_weak_ptr 和 enable_shared_from_this 等辅助类。
• Class unique_ptr 实现**独占式拥有（exclusive ownership）**或严格拥有（strict ownership）概念，保证同一时间内只有一个智能指针可以指向该对象。你可以移交拥有权。它对于避免内存泄漏（resource leak）——如 new 后忘记 delete ——特别有用。

shared_ptr

多个智能指针可以共享同一个对象，对象的最末一个拥有着有责任销毁对象，并清理与该对象相关的所有资源。

• 支持定制型删除器（custom deleter），可防范 Cross-DLL 问题（对象在动态链接库（DLL）中被 new 创建，却在另一个 DLL 内被 delete 销毁）、自动解除互斥锁

weak_ptr

weak_ptr 允许你共享但不拥有某对象，一旦最末一个拥有该对象的智能指针失去了所有权，任何 weak_ptr 都会自动成空（empty）。因此，在 default 和 copy 构造函数之外，weak_ptr 只提供 “接受一个 shared_ptr” 的构造函数。

• 可打破环状引用（cycles of references，两个其实已经没有被使用的对象彼此互指，使之看似还在 “被使用” 的状态）的问题

unique_ptr

unique_ptr 是 C++11 才开始提供的类型，是一种在异常时可以帮助避免资源泄漏的智能指针。采用独占式拥有，意味着可以确保一个对象和其相应的资源同一时间只被一个 pointer 拥有。一旦拥有着被销毁或编程 empty，或开始拥有另一个对象，先前拥有的那个对象就会被销毁，其任何相应资源亦会被释放。

• unique_ptr 用于取代 auto_ptr

auto_ptr

被 c++11 弃用，原因是缺乏语言特性如 “针对构造和赋值” 的 std::move 语义，以及其他瑕疵。

auto_ptr 与 unique_ptr 比较

• auto_ptr 可以赋值拷贝，复制拷贝后所有权转移；unqiue_ptr 无拷贝赋值语义，但实现了move 语义；
• auto_ptr 对象不能管理数组（析构调用 delete），unique_ptr 可以管理数组（析构调用 delete[] ）；

强制类型转换运算符

static_cast

• 用于非多态类型的转换
• 不执行运行时类型检查（转换安全性不如 dynamic_cast）
• 通常用于转换数值数据类型（如 float -> int）
• 可以在整个类层次结构中移动指针，子类转化为父类安全（向上转换），父类转化为子类不安全（因为子类可能有不在父类的字段或方法）

向上转换是一种隐式转换。

dynamic_cast

• 用于多态类型的转换
• 执行行运行时类型检查
• 只适用于指针或引用
• 对不明确的指针的转换将失败（返回 nullptr），但不引发异常
• 可以在整个类层次结构中移动指针，包括向上转换、向下转换

const_cast

• 用于删除 const、volatile 和 __unaligned 特性（如将 const int 类型转换为 int 类型 ）

reinterpret_cast

• 用于位的简单重新解释
• 滥用 reinterpret_cast 运算符可能很容易带来风险。 除非所需转换本身是低级别的，否则应使用其他强制转换运算符之一。
• 允许将任何指针转换为任何其他指针类型（如 char* 到 int* 或 One_class* 到 Unrelated_class* 之类的转换，但其本身并不安全）
• 也允许将任何整数类型转换为任何指针类型以及反向转换。
• reinterpret_cast 运算符不能丢掉 const、volatile 或 __unaligned 特性。
• reinterpret_cast 的一个实际用途是在哈希函数中，即，通过让两个不同的值几乎不以相同的索引结尾的方式将值映射到索引。

bad_cast

• 由于强制转换为引用类型失败，dynamic_cast 运算符引发 bad_cast 异常。

try {  
    Circle& ref_circle = dynamic_cast<Circle&>(ref_shape);   
}  
catch (bad_cast b) {  
    cout << "Caught: " << b.what();  
} 

运行时类型信息 (RTTI)

dynamic_cast

• 用于多态类型的转换

typeid

• typeid 运算符允许在运行时确定对象的类型
• type_id 返回一个 type_info 对象的引用
• 如果想通过基类的指针获得派生类的数据类型，基类必须带有虚函数
• 只能获取对象的实际类型

type_info

• type_info 类描述编译器在程序中生成的类型信息。 此类的对象可以有效存储指向类型的名称的指针。 type_info 类还可存储适合比较两个类型是否相等或比较其排列顺序的编码值。 类型的编码规则和排列顺序是未指定的，并且可能因程序而异。
• 头文件：typeinfo

typeid、type_info 使用

#include 
using namespace std;

class Flyable                       // 能飞的
{
public:
    virtual void takeoff() = 0;     // 起飞
    virtual void land() = 0;        // 降落
};
class Bird : public Flyable         // 鸟
{
public:
    void foraging() {...}           // 觅食
    virtual void takeoff() {...}
    virtual void land() {...}
    virtual ~Bird(){}
};
class Plane : public Flyable        // 飞机
{
public:
    void carry() {...}              // 运输
    virtual void takeoff() {...}
    virtual void land() {...}
};

class type_info
{
public:
    const char* name() const;
    bool operator == (const type_info & rhs) const;
    bool operator != (const type_info & rhs) const;
    int before(const type_info & rhs) const;
    virtual ~type_info();
private:
    ...
};

void doSomething(Flyable *obj)                 // 做些事情
{
    obj->takeoff();

    cout << typeid(*obj).name() << endl;        // 输出传入对象类型（"class Bird" or "class Plane"）

    if(typeid(*obj) == typeid(Bird))            // 判断对象类型
    {
        Bird *bird = dynamic_cast<Bird *>(obj); // 对象转化
        bird->foraging();
    }

    obj->land();
}

int main(){
	Bird *b = new Bird();
	doSomething(b);
	delete b;
	b = nullptr;
	return 0;
}

指针与引用的区别

• 指针是变量，这个变量存放的是所指内容的地址。引用是别名，与所引用变量占用同一内存空间。
• 指针可以是空，可以在任何时候初始化，但是引用的值不能为空，在定义时必须得初始化。
• 指针的值在初始化后可以改变，但是引用在初始化之后就不可以改变了。
• ”sizeof引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而”sizeof指针”得到 的是指针本身的大小
• 如果返回的是动态分配的内存或对象，必须使用指针，使用引用会产生内存泄漏
• 指针可以有多级，但是引用只能是一级
• 对引用的操作即是对变量本身的操作。
• 不能有NULL引用，引用必须与一块合法的存储单元关联。
• 指针和引用的自增(++)运算意义不一样；

堆和栈的区别

1. 管理方式不同

栈，由编译器自动管理，无需程序员手工控制，栈区内存由系统自动分配，函数结束时释放；堆：产生和释放由程序员控制，并指明大小，用户忘释放时，会造成内存泄露，不过进程结束时会由系统回收。。

2. 空间大小不同

栈的空间有限；栈是1或者2M，可以自己改，但是最大不超过8M；堆，看主机是多少位的，如果是32位，就是4G；

3. 能否产生碎片不同

栈不会产生碎片，因为栈是种先进后出。堆则容易产生碎片，多次的new/delete会造成内存的不连续，从而造成大量的碎片。

4. 生长方向不同

堆的生长方式是向上的，像高地址方向增长；栈是向下的，想低地址方向增长。

5. 分配方式不同

堆是动态分配的。栈可以是静态分配和动态分配两种，静态分配由编译器完成（如函数局部变量），动态分配由malloca函数分配，但栈的动态分配资源由编译器自动释放，无需程序员实现

6. 分配效率不同

栈是机器系统提供的数据结构，计算机底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令。堆则是由C/C++函数库提供，库函数会按照一定的算法在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。

堆和栈相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；由于可能引发用户态和核心态的切换，内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的，就算是函数的调用也利用栈去完成，函数调用过程中的参数，返回地址，EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以，我们推荐大家 尽量用栈，而不是用堆。

栈和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。

栈区和堆区的区别：

1)申请方式： 栈区内存由系统自动分配，函数结束时释放；堆区内存由程序员自己申请，并指明大小，用户忘释放时，会造成内存泄露，不过进程结束时会由系统回收。

2)申请后系统的响应： 只要栈的剩余空间大于所申请的空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出；堆区，空闲链表，分配与回收机制，会产生碎片问题（外部碎片）–>（固定分区存在内部碎片（分配大于实际），可变分区存在外部碎片（太碎无法分配））。

3)申请大小的限制：栈是1或者2M，可以自己改，但是最大不超过8M；堆，看主机是多少位的，如果是32位，就是4G

4)申请效率：栈由系统自动分配，速度较快，程序员无法控制；堆是由new分配的内存，一般速度较慢，而且容易导致内存碎片，但是用起来方便！

5)存储内内容：栈，函数调用（返回值，各个参数，局部变量（静态变量不入栈））；堆，一般在堆的头部用一个字节存放堆的大小，堆中的具体内容由程序员安排。

6)存取效率的比较：栈比堆快，Eg :char c[] = /“1234567890/”;char *p =/“1234567890/”;读取c[1]和p[1],c[1]读取时直接吧字符串中的元素读到寄存器cl中，而p[1]先把指针值读到edx中，再根据edx读取字符，多一次操作。

7)管理方式不同：栈，数据结构中的栈；堆，链表

8)生长方向：栈，高到低；堆，低到高

内存

代码区：存放程序的代码，存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码，即CPU执行的机器指令，并且是只读的。
常量区：存放常量(程序在运行的期间不能够被改变的量，例如: 10，字符串常量”abcde”， 数组的名字等)，程序结束后由系统释放。
静态区（全局区）：静态变量和全局变量的存储区域是一起的，一旦静态区的内存被分配, 静态区的内存直到程序全部结束之后才会被释放，存放全局变量、静态变量，const常量。
堆区：由程序员调用malloc()函数来主动申请的，需使用free()函数来释放内存，若申请了堆区内存，之后忘记释放内存，很容易造成内存泄漏。
栈区：存放函数内的局部变量，形参和函数返回值。栈区之中的数据的作用范围过了之后，系统就会回收自动管理栈区的内存(分配内存 , 回收内存),不需要开发人员来手动管理。

内存分配和管理

malloc、calloc、realloc、alloca

1. malloc：申请指定字节数的内存。申请到的内存中的初始值不确定。
2. calloc：为指定长度的对象，分配能容纳其指定个数的内存。申请到的内存的每一位（bit）都初始化为 0。
3. realloc：更改以前分配的内存长度（增加或减少）。当增加长度时，可能需将以前分配区的内容移到另一个足够大的区域，而新增区域内的初始值则不确定。
4. alloca：在栈上申请内存。程序在出栈的时候，会自动释放内存。但是需要注意的是，alloca 不具可移植性, 而且在没有传统堆栈的机器上很难实现。alloca 不宜使用在必须广泛移植的程序中。C99 中支持变长数组 (VLA)，可以用来替代 alloca。

malloc、free

用于分配、释放内存

malloc、free 使用

申请内存，确认是否申请成功

char *str = (char*) malloc(100);
assert(str != nullptr);

释放内存后指针置空

free(p); 
p = nullptr;

new、delete

1. new / new[]：完成两件事，先底层调用 malloc 分配了内存，然后调用构造函数（创建对象）。
2. delete/delete[]：也完成两件事，先调用析构函数（清理资源），然后底层调用 free 释放空间。
3. new 在申请内存时会自动计算所需字节数，而 malloc 则需我们自己输入申请内存空间的字节数。

new、delete 使用

申请内存，确认是否申请成功

int main()
{
    T* t = new T();     // 先内存分配 ，再构造函数
    delete t;           // 先析构函数，再内存释放
    return 0;
}

定位 new

定位 new（placement new）允许我们向 new 传递额外的地址参数，从而在预先指定的内存区域创建对象。

new (place_address) type
new (place_address) type (initializers)
new (place_address) type [size]
new (place_address) type [size] { braced initializer list }

• place_address 是个指针
• initializers 提供一个（可能为空的）以逗号分隔的初始值列表

delete this 合法吗？

合法，但：

1. 必须保证 this 对象是通过 new（不是 new[]、不是 placement new、不是栈上、不是全局、不是其他对象成员）分配的
2. 必须保证调用 delete this 的成员函数是最后一个调用 this 的成员函数
3. 必须保证成员函数的 delete this后面没有调用 this 了
4. 必须保证 delete this 后没有人使用了

如何定义一个只能在堆上（栈上）生成对象的类？

只能在堆上

方法：将析构函数设置为私有

原因：C++ 是静态绑定语言，编译器管理栈上对象的生命周期，编译器在为类对象分配栈空间时，会先检查类的析构函数的访问性。若析构函数不可访问，则不能在栈上创建对象。

只能在栈上

方法：将 new 和 delete 重载为私有

原因：在堆上生成对象，使用 new 关键词操作，其过程分为两阶段**：第一阶段，使用 new 在堆上寻找可用内存，分配给对象**；第二阶段，调用构造函数生成对象。将 new 操作设置为私有，那么第一阶段就无法完成，就不能够在堆上生成对象。

static关键字

• 作用

  1.在函数体，一个被声明为静态的变量这调用过程中维持其值不变。

  2.在模块内（但 函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其他函数访问，它是一个本地的全局变量。

  3.在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其他函数调用，那就是这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。

• 修饰普通变量，修改变量的存储区域和生命周期，使变量存储在静态区，在 main 函数运行前就分配了空间，如果有初始值就用初始值初始化它，如果没有初始值系统用默认值初始化它。

• 修饰普通函数，表明函数的作用范围，仅在定义该函数的文件内才能使用。在多人开发项目时，为了防止与他人命名空间里的函数重名，可以将函数定位为 static。

• 修饰成员变量，修饰成员变量使所有的对象只保存一个该变量，而且不需要生成对象就可以访问该成员。

• 修饰成员函数，修饰成员函数使得不需要生成对象就可以访问该函数，但是在 static 函数内不能访问非静态成员。

const关键字

https://blog.csdn.net/ypshowm/article/details/89030156

意味着“可读”

1）欲阻止一个变量被改变，可使用const，在定义该const变量时，需先初始化，以后就没有机会改变他了；

2）对指针而言，可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const，或二者同时指定为const；

3）在一个函数声明中，const可以修饰形参表明他是一个输入参数，在函数内部不可以改变其值；

4）对于类的成员函数，有时候必须指定其为const类型，表明其是一个常函数，不能修改类的成员变量；

5）对于类的成员函数，有时候必须指定其返回值为const类型，以使得其返回值不为“左值”。

const修饰变量**

• 变量的值不能改变

const修饰指针

int a,b;
const int a;int const a;//这两者意义相同
const int *p=&a;//常量指针，*p不可变，是常量，即指针指向的值是常量，指针可变
int *const p=&a;//指针常量，指针变量是常量，不可修改，但是指针指向的值可以改变

• 如果const位于*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量
• 如果const位于*的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量

函数中使用const

• const修饰函数参数
  • 表示参数不可变
    • 若参数为引用，可以增加效率
      • const引用传递和函数按值传递的效果是一样的，但按值传递会先建立一个类对象的副本, 然后传递过去,而它直接传递地址,所以这种传递比按值传递更有效
      • const按值传递时只是外部对象的拷贝，值的改变不会对外部有什么影响，那么是不是没有什么意义：错，重要的目的就是告诉说这个变量不允许被修改，传引用效率会高一点而已。

类中使用const

• const修饰成员变量
  • 表示成员变量不能被修改，同时只能在初始化列表中赋值
• const修饰成员函数
  • 该函数不能改变对象的成员变量
  • 不能调用非const成员函数，因为任何非const成员函数会有修改成员变量的企图
  • const的成员函数才能被一个const类对象调用。即const类对象只能调用const成员函数
  • const关键字不能与static关键字同时使用，因为static关键字修饰静态成员函数，静态成员函数不含有this指针，即不能实例化，const成员函数必须具体到某一实例。
• const修饰类对象
  • 对象的任何成员都不能被修改
  • 只能调用const成员函数

// 类
class A
{
private:
    const int a;                // 常对象成员，只能在初始化列表赋值

public:
    // 构造函数
    A() : a(0) { };
    A(int x) : a(x) { };        // 初始化列表

    // const可用于对重载函数的区分
    int getValue();             // 普通成员函数
    int getValue() const;       // 常成员函数，不得修改类中的任何数据成员的值
};

void function()
{
    // 对象
    A b;                        // 普通对象，可以调用全部成员函数、更新常成员变量
    const A a;                  // 常对象，只能调用常成员函数
    const A *p = &a;            // 指针变量，指向常对象
    const A &q = a;             // 指向常对象的引用

    // 指针
    char greeting[] = "Hello";
    char* p1 = greeting;                // 指针变量，指向字符数组变量
    const char* p2 = greeting;          // 指针变量，指向字符数组常量（const 后面是 char，说明指向的字符（char）不可改变）
    char* const p3 = greeting;          // 自身是常量的指针，指向字符数组变量（const 后面是 p3，说明 p3 指针自身不可改变）
    const char* const p4 = greeting;    // 自身是常量的指针，指向字符数组常量
}

// 函数
void function1(const int Var);           // 传递过来的参数在函数内不可变
void function2(const char* Var);         // 参数指针所指内容为常量
void function3(char* const Var);         // 参数指针为常量
void function4(const int& Var);          // 引用参数在函数内为常量

// 函数返回值
const int function5();      // 返回一个常数
const int* function6();     // 返回一个指向常量的指针变量，使用：const int *p = function6();
int* const function7();     // 返回一个指向变量的常指针，使用：int* const p = function7();

volatile关键字

volatile int i = 10; 

• volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素（操作系统、硬件、其它线程等）更改。所以使用 volatile 告诉编译器不应对这样的对象进行优化。
• volatile 关键字声明的变量，每次访问时都必须从内存中取出值（没有被 volatile 修饰的变量，可能由于编译器的优化，从 CPU 寄存器中取值）
• const 可以是 volatile （如只读的状态寄存器）
• 指针可以是 volatile

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。volatile 提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。

如果没有 volatile 关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。声明时语法：int volatile vInt; 当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。

用途：

• 1. 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加 volatile；
• 2. 多任务环境下各任务间共享的变量应该加 volatile；
• 3. 存储器映射的硬件寄存器通常也要加 volatile 说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义。如并行设备的硬件寄存器。

多线程下的volatile

当两个线程都要用到某一个变量且该变量的值会被改变时，应该用 volatile 声明，该关键字的作用是防止优化编译器把变量从内存装入CPU寄存器中。如果变量被装入寄存器，那么两个线程有可能一个使用内存中的变量，一个使用寄存器中的变量，这会造成程序的错误执行。volatile的意思是让编译器每次操作该变量时一定要从内存中真正取出，而不是使用已经存在寄存器中的值，如下

1、一个参数既可以是const还可以是volatile吗？

可以，例如只读的状态寄存器。它是 volatile 因为它可能被意想不到地改变。它是 const 因为 程序不应该试图去修改它。

2、一个指针可以是 volatile 吗？

可以，当一个中断服务子程序修改一个指向一个 buffer 的指针时。

深拷贝与浅拷贝

C++中类的拷贝有两种：深拷贝，浅拷贝：当出现类的等号赋值时，即会调用拷贝函数
一：两个的区别
1 在未定义显示拷贝构造函数的情况下，系统会调用默认的拷贝函数——即浅拷贝，它能够完成成员的一一复制。当数据成员中没有指针时，浅拷贝是可行的；但当数据成员中有指针时，如果采用简单的浅拷贝，则两类中的两个指针将指向同一个地址，当对象快结束时，会调用两次析构函数，而导致指针悬挂现象，所以，此时，必须采用深拷贝。
2 深拷贝与浅拷贝的区别就在于深拷贝会在堆内存中另外申请空间来储存数据，从而也就解决了指针悬挂的问题。简而言之，当数据成员中有指针时，必须要用深拷贝。
二 带实例的解释
c++默认的拷贝构造函数是浅拷贝
浅拷贝就是对象的数据成员之间的简单赋值，如你设计了一个没有类而没有提供它的复制构造函数，当用该类的一个对象去给令一个对象赋值时所执行的过程就是浅拷贝，如：

class A 
{ 
	public: 
	A(int _data) : data(_data){} 
	A(){}
	private: 
	int data;
 };
int main() 
{ 
	A a(5), b = a; // 仅仅是数据成员之间的赋值 
}

这一句b = a;就是浅拷贝，执行完这句后b.data = 5;
如果对象中没有其他的资源（如：堆，文件，系统资源等），则深拷贝和浅拷贝没有什么区别，
但当对象中有这些资源时，例子：

class A 
{ 
	public: 
	A(int _size) : size(_size)
	{
		data = new int[size];
	} // 假如其中有一段动态分配的内存 
	A(){};
	 ~A()
	{
		delete [] data;
	} // 析构时释放资源
	private: 
	int* data;
	int size; 
}
int main() 
{ 
	A a(5), b = a; // 注意这一句 
}

这里的b = a会造成未定义行为，因为类A中的复制构造函数是编译器生成的，所以b = a执行的是一个浅拷贝过程。我说过浅拷贝是对象数据之间的简单赋值，比如：
b.size = a.size;
b.data = a.data; // Oops!
这里b的指针data和a的指针指向了堆上的同一块内存，a和b析构时，b先把其data指向的动态分配的内存释放了一次，而后a析构时又将这块已经被释放过的内存再释放一次。对同一块动态内存执行2次以上释放的结果是未定义的，所以这将导致内存泄露或程序崩溃。
所以这里就需要深拷贝来解决这个问题，深拷贝指的就是当拷贝对象中有对其他资源（如堆、文件、系统等）的引用时（引用可以是指针或引用）时，对象的另开辟一块新的资源，而不再对拷贝对象中有对其他资源的引用的指针或引用进行单纯的赋值。如：

class A 
{ 
	public: 
	A(int _size) : size(_size)
	{
		data = new int[size];
	} // 假如其中有一段动态分配的内存 
	A(){};
​	A(const A& _A) : size(_A.size)`
​	{
      data = new int[size];
​	} // 深拷贝

​	~A()
​	{
​		delete [] data;
​	} // 析构时释放资源
​	private: 
​	int* data; 
 	int size;
 }
int main() 
{ 
​	A a(5), b = a; // 这次就没问题了 
}

总结：深拷贝和浅拷贝的区别是在对象状态中包含其它对象的引用的时候，当拷贝一个对象时，如果需要拷贝这个对象引用的对象，则是深拷贝，否则是浅拷贝。

assert

断言，是宏，而非函数。assert 宏的原型定义在 （C）、（C++）中，其作用是如果它的条件返回错误，则终止程序执行。可以通过定义 NDEBUG 来关闭 assert，但是需要在源代码的开头，include 之前。

assert() 使用

#define NDEBUG          // 加上这行，则 assert 不可用
#include 

assert( p != NULL );    // assert 不可用

sizeof

• sizeof 对数组，得到整个数组所占空间大小。
• sizeof 对指针，得到指针本身所占空间大小。

pragma pack(n)

设定结构体、联合以及类成员变量以 n 字节方式对齐

pragma pack(n) 使用

#pragma pack(push)  // 保存对齐状态
#pragma pack(4)     // 设定为 4 字节对齐

struct test
{
    char m1;
    double m4;
    int m3;
};

#pragma pack(pop)   // 恢复对齐状态

位域

Bit mode: 2;    // mode 占 2 位

类可以将其（非静态）数据成员定义为位域（bit-field），在一个位域中含有一定数量的二进制位。当一个程序需要向其他程序或硬件设备传递二进制数据时，通常会用到位域。

• 位域在内存中的布局是与机器有关的
• 位域的类型必须是整型或枚举类型，带符号类型中的位域的行为将因具体实现而定
• 取地址运算符（&）不能作用于位域，任何指针都无法指向类的位域