C/C++ 面试知识总结
这是一篇五万字的C/C++面试知识点总结，包括答案：这是上篇，下篇今天也推送了，需要的同学记得去看看。本文花费了博主大量的时间进行收集、排版：如果你觉得文章对你有帮助，帮忙点赞给博主一点鼓励~~
目录
C/C++
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C/C++
const
作用
修饰变量，说明该变量不可以被改变；
修饰指针，分为指向常量的指针和指针常量；
常量引用，经常用于形参类型，即避免了拷贝，又避免了函数对值的修改；
修饰成员函数，说明该成员函数内不能修改成员变量。
使用
// 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(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
const A a; // 常对象，只能调用常成员函数、更新常成员变量
const A *p = &a; // 常指针
const A &q = a; // 常引用
// 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
char* const p3 = greeting; // 常指针，指向字符数组变量
const char* const p4 = greeting; // 常指针，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); // 参数指针为常指针
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();
static
作用
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，为了防止与他人命令函数重名，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。
this 指针
this指针是一个隐含于每一个非静态成员函数中的特殊指针。它指向正在被该成员函数操作的那个对象。当对一个对象调用成员函数时，编译程序先将对象的地址赋给
this指针，然后调用成员函数，每次成员函数存取数据成员时，由隐含使用this指针。当一个成员函数被调用时，自动向它传递一个隐含的参数，该参数是一个指向这个成员函数所在的对象的指针。
this指针被隐含地声明为:ClassName *const this，这意味着不能给this指针赋值；在ClassName类的const成员函数中，this指针的类型为：const ClassName* const，这说明不能对this指针所指向的这种对象是不可修改的（即不能对这种对象的数据成员进行赋值操作）；this并不是一个常规变量，而是个右值，所以不能取得this的地址（不能&this）。在以下场景中，经常需要显式引用
this指针：为实现对象的链式引用；
为避免对同一对象进行赋值操作；
在实现一些数据结构时，如
list。
inline 内联函数
特征
相当于把内联函数里面的内容写在调用内联函数处；
相当于不用执行进入函数的步骤，直接执行函数体；
相当于宏，却比宏多了类型检查，真正具有函数特性；
不能包含循环、递归、switch 等复杂操作；
在类声明中定义的函数，除了虚函数的其他函数都会自动隐式地当成内联函数。
使用
// 声明1（加 inline，建议使用）
inline int functionName(int first, int secend,...);
// 声明2（不加 inline）
int functionName(int first, int secend,...);
// 定义
inline int functionName(int first, int secend,...) {/****/};
// 类内定义，隐式内联
class A {
int doA() { return 0; } // 隐式内联
}
// 类外定义，需要显式内联
class A {
int doA();
}
inline int A::doA() { return 0; } // 需要显式内联
编译器对 inline 函数的处理步骤
将 inline 函数体复制到 inline 函数调用点处；
为所用 inline 函数中的局部变量分配内存空间；
将 inline 函数的的输入参数和返回值映射到调用方法的局部变量空间中；
如果 inline 函数有多个返回点，将其转变为 inline 函数代码块末尾的分支（使用 GOTO）。
优缺点
优点
内联函数同宏函数一样将在被调用处进行代码展开，省去了参数压栈、栈帧开辟与回收，结果返回等，从而提高程序运行速度。
内联函数相比宏函数来说，在代码展开时，会做安全检查或自动类型转换（同普通函数），而宏定义则不会。
在类中声明同时定义的成员函数，自动转化为内联函数，因此内联函数可以访问类的成员变量，宏定义则不能。
内联函数在运行时可调试，而宏定义不可以。
缺点
代码膨胀。内联是以代码膨胀（复制）为代价，消除函数调用带来的开销。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。
inline 函数无法随着函数库升级而升级。inline函数的改变需要重新编译，不像 non-inline 可以直接链接。
是否内联，程序员不可控。内联函数只是对编译器的建议，是否对函数内联，决定权在于编译器。
虚函数（virtual）可以是内联函数（inline）吗？
Are "inline virtual" member functions ever actually "inlined"?
答案：http://www.cs.technion.ac.il/users/yechiel/c++-faq/inline-virtuals.html
虚函数可以是内联函数，内联是可以修饰虚函数的，但是当虚函数表现多态性的时候不能内联。
内联是在编译器建议编译器内联，而虚函数的多态性在运行期，编译器无法知道运行期调用哪个代码，因此虚函数表现为多态性时（运行期）不可以内联。
inline virtual唯一可以内联的时候是：编译器知道所调用的对象是哪个类（如Base::who()），这只有在编译器具有实际对象而不是对象的指针或引用时才会发生。
虚函数内联使用
#include <iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
inline virtual void who()
{
cout << "I am Base\n";
}
virtual ~Base() {}
};
class Derived : public Base
{
public:
inline void who() // 不写inline时隐式内联
{
cout << "I am Derived\n";
}
};
int main()
{
// 此处的虚函数 who()，是通过类（Base）的具体对象（b）来调用的，编译期间就能确定了，所以它可以是内联的，但最终是否内联取决于编译器。
Base b;
b.who();
// 此处的虚函数是通过指针调用的，呈现多态性，需要在运行时期间才能确定，所以不能为内联。
Base *ptr = new Derived();
ptr->who();
// 因为Base有虚析构函数（virtual ~Base() {}），所以 delete 时，会先调用派生类（Derived）析构函数，再调用基类（Base）析构函数，防止内存泄漏。
delete ptr;
ptr = nullptr;
system("pause");
return 0;
}
assert()
断言，是宏，而非函数。assert 宏的原型定义在 <assert.h>（C）、<cassert>（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 <assert.h> 之前。
使用
#define NDEBUG // 加上这行，则 assert 不可用
#include <assert.h>
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
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
volatile
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
extern "C"
被 extern 限定的函数或变量是 extern 类型的
被
extern "C"修饰的变量和函数是按照 C 语言方式编译和连接的
extern "C" 的作用是让 C++ 编译器将 extern "C" 声明的代码当作 C 语言代码处理，可以避免 C++ 因符号修饰导致代码不能和C语言库中的符号进行链接的问题。
"C" 使用
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void *memset(void *, int, size_t);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
struct 和 typedef struct
C 中
// c
typedef struct Student {
int age;
} S;
等价于
// c
struct Student {
int age;
};
typedef struct Student S;
此时 S 等价于 struct Student，但两个标识符名称空间不相同。
另外还可以定义与 struct Student 不冲突的 void Student() {}。
C++ 中
由于编译器定位符号的规则（搜索规则）改变，导致不同于C语言。
一、如果在类标识符空间定义了 struct Student {...};，使用 Student me; 时，编译器将搜索全局标识符表，Student 未找到，则在类标识符内搜索。
即表现为可以使用 Student 也可以使用 struct Student，如下：
// cpp
struct Student {
int age;
};
void f( Student me ); // 正确，"struct" 关键字可省略
二、若定义了与 Student 同名函数之后，则 Student 只代表函数，不代表结构体，如下：
typedef struct Student {
int age;
} S;
void Student() {} // 正确，定义后 "Student" 只代表此函数
//void S() {} // 错误，符号 "S" 已经被定义为一个 "struct Student" 的别名
int main() {
Student();
struct Student me; // 或者 "S me";
return 0;
}
C++ 中 struct 和 class
总的来说，struct 更适合看成是一个数据结构的实现体，class 更适合看成是一个对象的实现体。
区别
- 最本质的一个区别就是默认的访问控制
默认的继承访问权限。struct 是 public 的，class 是 private 的。
struct 作为数据结构的实现体，它默认的数据访问控制是 public 的，而 class 作为对象的实现体，它默认的成员变量访问控制是 private 的。
union 联合
联合（union）是一种节省空间的特殊的类，一个 union 可以有多个数据成员，但是在任意时刻只有一个数据成员可以有值。当某个成员被赋值后其他成员变为未定义状态。联合有如下特点：
默认访问控制符为 public
可以含有构造函数、析构函数
不能含有引用类型的成员
不能继承自其他类，不能作为基类
不能含有虚函数
匿名 union 在定义所在作用域可直接访问 union 成员
匿名 union 不能包含 protected 成员或 private 成员
-
全局匿名联合必须是静态（static）的
使用
#include<iostream>
union UnionTest {
UnionTest() : i(10) {};
int i;
double d;
};
static union {
int i;
double d;
};
int main() {
UnionTest u;
union {
int i;
double d;
};
std::cout << u.i << std::endl; // 输出 UnionTest 联合的 10
::i = 20;
std::cout << ::i << std::endl; // 输出全局静态匿名联合的 20
i = 30;
std::cout << i << std::endl; // 输出局部匿名联合的 30
return 0;
}
C 实现 C++ 类
C 语言实现封装、继承和多态：
explicit（显式）构造函数
explicit 修饰的构造函数可用来防止隐式转换
explicit 使用
class Test1
{
public:
Test1(int n) // 普通构造函数
{
num=n;
}
private:
int num;
};
class Test2
{
public:
explicit Test2(int n) // explicit（显式）构造函数
{
num=n;
}
private:
int num;
};
int main()
{
Test1 t1=12; // 隐式调用其构造函数，成功
Test2 t2=12; // 编译错误，不能隐式调用其构造函数
Test2 t2(12); // 显式调用成功
return 0;
}
friend 友元类和友元函数
能访问私有成员
破坏封装性
友元关系不可传递
友元关系的单向性
友元声明的形式及数量不受限制
using
using 声明
一条 using 声明 语句一次只引入命名空间的一个成员。它使得我们可以清楚知道程序中所引用的到底是哪个名字。如：
using namespace_name::name;
构造函数的 using 声明【C++11】
在 C++11 中，派生类能够重用其直接基类定义的构造函数。
class Derived : Base {
public:
using Base::Base;
/* ... */
};
如上 using 声明，对于基类的每个构造函数，编译器都生成一个与之对应（形参列表完全相同）的派生类构造函数。生成如下类型构造函数：
derived(parms) : base(args) { }
using 指示
using 指示 使得某个特定命名空间中所有名字都可见，这样我们就无需再为它们添加任何前缀限定符了。如：
using namespace_name name;
尽量少使用 using 指示 污染命名空间
一般说来，使用 using 命令比使用 using 编译命令更安全，这是由于它只导入了制定的名称。如果该名称与局部名称发生冲突，编译器将发出指示。using编译命令导入所有的名称，包括可能并不需要的名称。如果与局部名称发生冲突，则局部名称将覆盖名称空间版本，而编译器并不会发出警告。另外，名称空间的开放性意味着名称空间的名称可能分散在多个地方，这使得难以准确知道添加了哪些名称。
using 使用
尽量少使用 using 指示
using namespace std;
应该多使用 using 声明
int x;
std::cin >> x ;
std::cout << x << std::endl;
或者
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
int x;
cin >> x;
cout << x << endl;
:: 范围解析运算符
分类
全局作用域符（
::name）：用于类型名称（类、类成员、成员函数、变量等）前，表示作用域为全局命名空间类作用域符（
class::name）：用于表示指定类型的作用域范围是具体某个类的命名空间作用域符（
namespace::name）:用于表示指定类型的作用域范围是具体某个命名空间的
:: 使用
int count = 0; // 全局（::）的 count
class A {
public:
static int count; // 类 A 的 count（A::count）
};
int main() {
::count = 1; // 设置全局的 count 的值为 1
A::count = 2; // 设置类 A 的 count 为 2
int count = 0; // 局部的 count
count = 3; // 设置局部的 count 的值为 3
return 0;
}
enum 枚举类型
限定作用域的枚举类型
enum class open_modes { input, output, append };
不限定作用域的枚举类型
enum color { red, yellow, green };
enum { floatPrec = 6, doublePrec = 10 };
decltype
decltype 关键字用于检查实体的声明类型或表达式的类型及值分类。语法：
decltype ( expression )
使用
// 尾置返回允许我们在参数列表之后声明返回类型
template <typename It>
auto fcn(It beg, It end) -> decltype(*beg)
{
// 处理序列
return *beg; // 返回序列中一个元素的引用
}
// 为了使用模板参数成员，必须用 typename
template <typename It>
auto fcn2(It beg, It end) -> typename remove_reference<decltype(*beg)>::type
{
// 处理序列
return *beg; // 返回序列中一个元素的拷贝
}
引用
左值引用
常规引用，一般表示对象的身份。
右值引用
右值引用就是必须绑定到右值（一个临时对象、将要销毁的对象）的引用，一般表示对象的值。
右值引用可实现转移语义（Move Sementics）和精确传递（Perfect Forwarding），它的主要目的有两个方面：
消除两个对象交互时不必要的对象拷贝，节省运算存储资源，提高效率。
能够更简洁明确地定义泛型函数。
引用折叠
X& &、X& &&、X&& & 可折叠成 X&
X&& && 可折叠成 X&&
宏
- 宏定义可以实现类似于函数的功能，但是它终归不是函数，而宏定义中括弧中的“参数”也不是真的参数，在宏展开的时候对 “参数” 进行的是一对一的替换。
成员初始化列表
好处
更高效：少了一次调用默认构造函数的过程。
有些场合必须要用初始化列表：
常量成员，因为常量只能初始化不能赋值，所以必须放在初始化列表里面
引用类型，引用必须在定义的时候初始化，并且不能重新赋值，所以也要写在初始化列表里面
没有默认构造函数的类类型，因为使用初始化列表可以不必调用默认构造函数来初始化，而是直接调用拷贝构造函数初始化。
initializer_list 列表初始化【C++11】
用花括号初始化器列表列表初始化一个对象，其中对应构造函数接受一个 std::initializer_list 参数.
initializer_list 使用
#include <iostream>
#include <vector>
#include <initializer_list>
template <class T>
struct S {
std::vector<T> v;
S(std::initializer_list<T> l) : v(l) {
std::cout << "constructed with a " << l.size() << "-element list\n";
}
void append(std::initializer_list<T> l) {
v.insert(v.end(), l.begin(), l.end());
}
std::pair<const T*, std::size_t> c_arr() const {
return {&v[0], v.size()}; // 在 return 语句中复制列表初始化
// 这不使用 std::initializer_list
}
};
template <typename T>
void templated_fn(T) {}
int main()
{
S<int> s = {1, 2, 3, 4, 5}; // 复制初始化
s.append({6, 7, 8}); // 函数调用中的列表初始化
std::cout << "The vector size is now " << s.c_arr().second << " ints:\n";
for (auto n : s.v)
std::cout << n << ' ';
std::cout << '\n';
std::cout << "Range-for over brace-init-list: \n";
for (int x : {-1, -2, -3}) // auto 的规则令此带范围 for 工作
std::cout << x << ' ';
std::cout << '\n';
auto al = {10, 11, 12}; // auto 的特殊规则
std::cout << "The list bound to auto has size() = " << al.size() << '\n';
// templated_fn({1, 2, 3}); // 编译错误！“ {1, 2, 3} ”不是表达式，
// 它无类型，故 T 无法推导
templated_fn<std::initializer_list<int>>({1, 2, 3}); // OK
templated_fn<std::vector<int>>({1, 2, 3}); // 也 OK
}
面向对象
面向对象程序设计（Object-oriented programming，OOP）是种具有对象概念的程序编程典范，同时也是一种程序开发的抽象方针。
面向对象三大特征 —— 封装、继承、多态
封装
把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。
关键字：public, protected, friendly, private。不写默认为 friendly。
| 关键字 | 当前类 | 包内 | 子孙类 | 包外 |
|---|---|---|---|---|
| public | √ | √ | √ | √ |
| protected | √ | √ | √ | × |
| friendly | √ | √ | × | × |
| private | √ | × | × | × |
继承
- 基类（父类）——> 派生类（子类）
多态
多态，即多种状态，在面向对象语言中，接口的多种不同的实现方式即为多态。
C++ 多态有两种：静态多态（早绑定）、动态多态（晚绑定）。静态多态是通过函数重载实现的；动态多态是通过虚函数实现的。
多态是以封装和继承为基础的。
静态多态（早绑定）
函数重载
class A
{
public:
void do(int a);
void do(int a, int b);
};
动态多态（晚绑定）
- 虚函数：用 virtual 修饰成员函数，使其成为虚函数
注意：
普通函数（非类成员函数）不能是虚函数
静态函数（static）不能是虚函数
构造函数不能是虚函数（因为在调用构造函数时，虚表指针并没有在对象的内存空间中，必须要构造函数调用完成后才会形成虚表指针）
内联函数不能是表现多态性时的虚函数，解释见：虚函数（virtual）可以是内联函数（inline）吗？：http://t.cn/E4WVXSP
动态多态使用
class Shape // 形状类
{
public:
virtual double calcArea()
{
...
}
virtual ~Shape();
};
class Circle : public Shape // 圆形类
{
public:
virtual double calcArea();
...
};
class Rect : public Shape // 矩形类
{
public:
virtual double calcArea();
...
};
int main()
{
Shape * shape1 = new Circle(4.0);
Shape * shape2 = new Rect(5.0, 6.0);
shape1->calcArea(); // 调用圆形类里面的方法
shape2->calcArea(); // 调用矩形类里面的方法
delete shape1;
shape1 = nullptr;
delete shape2;
shape2 = nullptr;
return 0;
}
虚析构函数
虚析构函数是为了解决基类的指针指向派生类对象，并用基类的指针删除派生类对象。
虚析构函数使用
class Shape
{
public:
Shape(); // 构造函数不能是虚函数
virtual double calcArea();
virtual ~Shape(); // 虚析构函数
};
class Circle : public Shape // 圆形类
{
public:
virtual double calcArea();
...
};
int main()
{
Shape * shape1 = new Circle(4.0);
shape1->calcArea();
delete shape1; // 因为Shape有虚析构函数，所以delete释放内存时，先调用子类析构函数，再调用基类析构函数，防止内存泄漏。
shape1 = NULL;
return 0；
}
纯虚函数
纯虚函数是一种特殊的虚函数，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。
virtual int A() = 0;
虚函数、纯虚函数
CSDN . C++ 中的虚函数、纯虚函数区别和联系：http://t.cn/E4WVQBI
类里如果声明了虚函数，这个函数是实现的，哪怕是空实现，它的作用就是为了能让这个函数在它的子类里面可以被覆盖，这样的话，这样编译器就可以使用后期绑定来达到多态了。纯虚函数只是一个接口，是个函数的声明而已，它要留到子类里去实现。
虚函数在子类里面也可以不重载的；但纯虚函数必须在子类去实现。
虚函数的类用于 “实作继承”，继承接口的同时也继承了父类的实现。当然大家也可以完成自己的实现。纯虚函数关注的是接口的统一性，实现由子类完成。
带纯虚函数的类叫抽象类，这种类不能直接生成对象，而只有被继承，并重写其虚函数后，才能使用。抽象类和大家口头常说的虚基类还是有区别的，在 C# 中用 abstract 定义抽象类，而在 C++ 中有抽象类的概念，但是没有这个关键字。抽象类被继承后，子类可以继续是抽象类，也可以是普通类，而虚基类，是含有纯虚函数的类，它如果被继承，那么子类就必须实现虚基类里面的所有纯虚函数，其子类不能是抽象类。
虚函数指针、虚函数表
虚函数指针：在含有虚函数类的对象中，指向虚函数表，在运行时确定。
虚函数表：在程序只读数据段（
.rodata section，见：目标文件存储结构:http://t.cn/E4WVBeF），存放虚函数指针，如果派生类实现了基类的某个虚函数，则在虚表中覆盖原本基类的那个虚函数指针，在编译时根据类的声明创建。
虚继承
虚继承用于解决多继承条件下的菱形继承问题（浪费存储空间、存在二义性）。
底层实现原理与编译器相关，一般通过虚基类指针和虚基类表实现，每个虚继承的子类都有一个虚基类指针（占用一个指针的存储空间，4字节）和虚基类表（不占用类对象的存储空间）（需要强调的是，虚基类依旧会在子类里面存在拷贝，只是仅仅最多存在一份而已，并不是不在子类里面了）；当虚继承的子类被当做父类继承时，虚基类指针也会被继承。
实际上，vbptr 指的是虚基类表指针（virtual base table pointer），该指针指向了一个虚基类表（virtual table），虚表中记录了虚基类与本类的偏移地址；通过偏移地址，这样就找到了虚基类成员，而虚继承也不用像普通多继承那样维持着公共基类（虚基类）的两份同样的拷贝，节省了存储空间。
虚继承、虚函数
相同之处：都利用了虚指针（均占用类的存储空间）和虚表（均不占用类的存储空间）
不同之处：
虚函数不占用存储空间
虚函数表存储的是虚函数地址
虚基类依旧存在继承类中，只占用存储空间
虚基类表存储的是虚基类相对直接继承类的偏移
虚继承
虚函数
模板类、成员模板、虚函数
模板类中可以使用虚函数
一个类（无论是普通类还是类模板）的成员模板（本身是模板的成员函数）不能是虚函数
抽象类、接口类、聚合类
抽象类：含有纯虚函数的类
接口类：仅含有纯虚函数的抽象类
聚合类：用户可以直接访问其成员，并且具有特殊的初始化语法形式。满足如下特点：
所有成员都是 public
没有有定于任何构造函数
没有类内初始化
没有基类，也没有 virtual 函数
内存分配和管理
malloc、calloc、realloc、alloca
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。
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。
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。
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
new / new[]：完成两件事，先底层调用 malloc 分了配内存，然后调用构造函数（创建对象）。
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。
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 传递额外的参数。
new (palce_address) type
new (palce_address) type (initializers)
new (palce_address) type [size]
new (palce_address) type [size] { braced initializer list }
palce_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？
Is it legal (and moral) for a member function to say delete this?
答案：http://t.cn/E4Wfcfl
合法，但：
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 的成员函数必须保证成员函数的
delete this后面没有调用 this 了必须保证
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？
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。
智能指针
C++ 标准库（STL）中
头文件：#include <memory>
C++ 98
std::auto_ptr<std::string> ps (new std::string(str))；
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