计算机专业常考面试题

C/C++程序的内存分区

其实C和C++的内存分区还是有一定区别的，但此处不作区分：

1）、栈区（stack）一由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其

操作方式类似于数据结构中的栈。

2）、堆区（heap）—一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回

收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

3）、全局区（静态区）（static）一，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的

全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另

一块区域。程序结束后由系统释放。

4）、文字常量区一常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。

5）、程序代码区一存放函数体的二进制代码。

栈区与堆区的区别：

1）堆和栈中的存储内容：栈存局部变量、函数参数等。堆存储使用new、malloc申请的变量等；

2）申请方式：找内存由系统分配，堆内存由自己申请；

3）申请后系统的响应：栈——只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢

出。

堆一一首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第

一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序；

4）申请大小的限制：Windows下栈的大小一般是2M，堆的容量较大；

5）申请效率的比较：栈由系统自动分配，速度较快。堆使用new、mal1oc等分配，较慢；

总结：栈区优势在处理效率，堆区优势在于灵活：

内存模型：自由区、静态区、动态区：

根据c/e++对象生命周期不同，c/c++的内存模型有三种不同的内存区域，即：自由存储区，动态区、静态区。

自由存储区：局部非静态变量的存储区域，即平常所说的栈；

动态区：用new,malloc分配的内存，即平常所说的堆：

静态区：全局变量，静态变量，字符串常文本接口：专业版文本未能识别

注：代码虽然占内存，但不属于c/c++内。

I0模型——I0多路复用机制

10模型有4中：同步阻塞I0、同步非阻塞10、异步阻塞I0、异步非阻塞IO：10多路复用属于I0模型中的异步阻塞I0模

型，在服务器高性能IO构建中常常用到。

同步异步是表示服务端的，阻塞非阻塞是表示用户端，所以可解释为什么I0多路复用（异步阻塞）常用于服务器端

的原因：

文件描述符（FD，又叫文件句柄）：描述符就是一个数字，它指向内核中的一个结构体（文件路径，数据区等属

性）。具体来源：Linux内核将所有外部设备都看作一个文件来操作，对文件的操作都会调用内核提供的系统命令，返回一个fd（文件描述符）。

下面开始介绍I0多路复用：

（1）I/0多路复用技术通过把多个I/0的阻塞复用到同一个select、pol1或epol1的阻塞上，从而使得系统在单线程

的情况下可以同时处理多个客户端请求。与传统的多线程/多进程模型比，I/0多路复用的最大优势是系统开销小，系统不需要创建新的额外进程或者线程。

（2）select,po11，epo11本质上都是同步I/0，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这

个读写过程是阻塞的，而异步I/0则无需自己负责进行读写，异步I/0的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间。（3）I/0多路复用的主要应用场景如下：

服务器需要同时处理多个处于监听状态或者多个连接状态的套接字：

服务器需要同时处理多种网络协议的套接字；

（4）目前支持I/0多路复用的系统调用有select,pol1，epol1，epo11与select的原理比较类似，但epol1作了很

多重大改进，现总结如下：

①支持一个进程打开的文件句柄FD个数不受限制（为什么select的句柄数量受限制：select使用位域的方式来传递

关心的文件描述符，因为位域就有最大长度，在Linux下是1024，所以有数量限制）；

②I/0效率不会随着FD数目的增加而线性下降