阿里筆試題:C++中的內存分配

有這樣一道阿里筆試題:

C++內存分配中說法錯誤的是( )。
A.對于棧來說,生長方向是向上的,也就是向著內存地址增加的方向
B.對于堆,大量的new/delete操作會造成內存空間不連續
C.堆容易產生memory leak
D.堆的效率比棧要低很多
E.棧變量引用容易逃逸
F.以上都對

【答 案】A、F

【解 析】C++將各類變量分配在不同的區域中,主要有棧、堆、自由存儲區、全局/靜態存儲區及常量存儲區等。

題目中提到的幾種存儲空間的特性如下。

棧,就是那些由編譯器在需要的時候分配,在不需要的時候自動清除的變量的存儲區。棧中的變量通常是局部變量、函數參數等。在一個進程中,位于用戶虛擬地址空間頂部的是用戶棧,編譯器用它來實現函數的調用。用戶棧在程序執行期間可以動態地擴展和收縮。因為棧具有先進后出的特點,故它的生長方向是向下的,是向著內存地址減小的方向增長。選項A是錯誤的。

堆,就是那些由new分配的內存塊,這種內存的釋放不由編譯器管理,而由應用程序去控制。一般來說,一個new就要對應一個delete。如果程序員沒有釋放掉,會導致一直占據該內存單元,即所謂內存泄漏(選項C是正確的)。這些內存在程序結束后,操作系統才會自動回收。

對于堆來講,頻繁的new/delete操作勢必會造成內存空間的不連續(選項B是正確的),從而造成大量的碎片,這會使程序效率降低(選項D是正確的)。對于棧來講,則不會存在這個問題,因為棧是先進后出的,不可能有一個內存塊從棧中間彈出,所以不會有碎片產生。

在計算機語言編譯器語言優化管理中,當變量(或者對象)在方法中分配后,其指針有可能被返回或者被全局引用,這樣就會被其他過程或者線程所引用,這種現象稱作指針(或者引用)的逃逸(Escape)。分析指針動態范圍的方法稱之為逃逸分析。當一個對象的指針被多個方法或線程引用時,這個指針就發生了逃逸。例如在一個方法b內部生成的一個對象V的引用,返回給另一個方法a內的變量v時,或方法c內生成的一個對象W被賦給了全局變量global_v,就發生了指針(引用)逃逸。故選項E是正確的。

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