C++面试合集问题之堆、栈

2024-01-16 14:12
文章标签 c++ 问题 面试 合集 之堆

本文主要是介绍C++面试合集问题之堆、栈,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.堆和栈的区别

  1. 分配方式:
    1. 堆:堆是由程序员手动分配和释放的一块内存区域。在堆上分配内存需要使用动态内存分配的方式,如malloc()、calloc()或new操作符,在不需要时需要手动释放内存,否则可能出现内存泄漏。堆上分配的内存可以在程序的任何地方被访问,生命周期由程序员控制。
    2. 栈:栈使用固定长度的内存区域,由编译器自动进行分配和释放。在函数调用时,会自动将局部变量压入栈,当函数返回时,这些变量会自动出栈,无需手动管理内存。栈上的变量只在其声明的作用域内可见,超出作用域后会自动被销毁。
  2. 内存分配效率:
    1. 堆:由于堆的内存分配是动态的,其分配效率相对较低。在堆上分配内存时,需要在运行时找到合适大小的连续空闲内存块,并进行适当的内存管理。
    2. 栈:栈的内存分配是连续且固定的,因此分配和释放内存的效率很高。栈上的内存分配和释放仅涉及栈指针的移动,速度较快。
  3. 内存空间大小:
    1. 堆:堆的大小没有限制,取决于操作系统和可用的虚拟内存大小。
    2. 栈:栈的大小由编译器预先确定,并在程序编译时分配。一般情况下,栈的大小相对较小,通常只有几兆字节。
  4. 数据访问方式:
    1. 堆:堆上分配的内存可以通过指针进行访问,可以动态地分配和释放对象。
    2. 栈:栈上的变量只能按照创建的顺序访问,无法进行随机访问。

2.如何定义一个只能在堆上(栈上)生成的对象类? 方法+原因

要定义一个只能在堆上生成的对象类,可以使用以下方法:

  1. 使用私有的析构函数:将类的析构函数声明为私有的,这样就不能直接在栈上创建该类的对象。只能通过类内部的静态成员函数或友元函数来创建对象,从而将对象的生成限制在堆上。

原因:栈上分配的对象由编译器自动管理其生命周期,当对象超出作用域时会自动调用析构函数进行资源释放。而堆上分配的对象需要手动管理其生命周期,通过显式调用 delete 操作符来释放内存。将对象的生成限制在堆上可以更加灵活地控制对象的生命周期,避免了在栈上创建对象后由于作用域结束而自动释放资源的情况。

要定义一个只能在栈上生成的对象类,可以使用以下方法:

2.将析构函数设为公有:在类的定义中,将析构函数声明为公有。这样可以确保对象在离开作用域时自动调用析构函数进行资源释放。在栈上分配的对象会在其所属作用域结束时自动销毁,从而实现只能在栈上生成对象的效果。

原因:将对象限制在栈上生成具有以下优势:首先,栈上分配的对象不需要手动管理其生命周期,对象的销毁由编译器自动处理,减少了手动释放资源的麻烦。其次,栈上分配的对象的创建和销毁速度更快,因为它们仅仅是在栈上分配一块内存,不需要进行动态内存分配和释放。

3.C++中stack是容器么

是的,是一个容器适配器

4.stack的底层实现

在C++中,std::stack的底层实现可以使用不同的容器作为其内部存储结构。默认情况下,std::stack使用std::deque作为其底层容器。但在特定情况下,也可以选择其他容器,如std::vectorstd::list

这篇关于C++面试合集问题之堆、栈的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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