C/C++面试总结

一、关键字static、const、extern、volatile作用

1、const

1.修饰常量

用const修饰的变量是不可变的，修饰后的变量只能使用，不能修改。

2.修饰指针

如果const位于*的左侧，eg：const int* a，则const就是用来修饰指针所指向的变量，此时为常量指针，即指针指向*a为常量；
如果const位于*的右侧，eg：int* const a，const就是修饰指针本身，此时为指针常量，即指针本身a是常量。

const int* p = &a; // 常量指针；指针指向的内容不能变，*p不能变

int* const p = &a; // 指针常量；指针本身不能变， p不能变

3.修饰函数参数

用const修饰函数参数，传递过来的参数在函数内不可以改变。

void func (const int &n)
{n = 10;        // 编译错误 
}

2、static (静：是一种约束，不能乱跑，乱动)

1.修饰变量

（1）修饰局部变量

局部变量没有被static修饰：    存储在栈中          自动初始值不固定

局部变量被static修饰： （叫做局部静态变量）存储在全局数据区   初始化为0

代码运行，分析：

子函数变量中不加static进行修饰

#include <stdio.h>void test()
{static int a = 0;a++;printf("%d ", a);
}
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i < 8; i++){test();}return 0;
}

子函数中加static进行修饰

#include <stdio.h>void test()
{static int a = 0;a++;printf("%d ", a);
}
int main()
{int i = 0;for (i = 0; i < 8; i++){test();}return 0;
}

（2）修饰全局变量

全局变量定义在函数体外部，在全局数据区分配存储空间，且编译器会自动对其初始化。

全局变量没有被static修饰： 整工程所有文件可以用这个全局变量（其它文件使用时候需要extern外部声明）也就是说其他文件不能再定义一个与其相同名字的变量了（否则编译器会认为它们是同一个变量）。

全局变量被static修饰：静态全局变量仅对当前文件可见，其他文件不可访问，其他文件可以定义与其同名的变量，两者互不影响。

static定义全局变量的作用：在定义不需要与其他文件共享的全局变量时，加上static关键字能够有效地降低程序模块之间的耦合，避免不同文件同名变量的冲突，且不会误使用。

2.修饰函数

在函数的返回类型前加上static，就是静态函数。

静态函数：只能在声明它的文件中可见，其他文件不能引用该函数，不同的文件可以使用相同名字的静态函数，互不影响。

非静态函数：可以在另一个文件中直接引用，甚至不必使用extern声明。

3.C++面向对象中static用法

(1)类内静态数据成员

作用：实现多个对象共享数据的目标。

static 成员变量属于类，不属于某个具体的对象，即使创建多个对象，也只为 m_total （下面程序中）分配一份内存，所有对象使用的都是这份内存中的数据。当某个对象修改了 m_total，也会影响到其他对象。

class Student{
public:Student(char *name, int age, float score);void show();
public:static int m_total;  //静态成员变量
private:char *m_name;int m_age;float m_score;
};

(2)使用方法

初始化静态成员变量：

static 成员变量的内存既不是在声明类时分配，也不是在创建对象时分配，而是在（类外）初始化时分配。反过来说，没有在类外初始化的 static 成员变量不能使用。

int Student::m_total = 0;

静态成员变量访问：

static 成员变量既可以通过对象来访问，static 成员变量不占用对象的内存，而是在所有对象之外开辟内存，即使不创建对象也可以访问。具体来说，static 成员变量和普通的 static 变量类似，都在内存分区中的全局数据区分配内存。

//通过类类访问 static 成员变量
Student::m_total = 10;
//通过对象来访问 static 成员变量
Student stu("小明", 15, 92.5f);
stu.m_total = 20;
//通过对象指针来访问 static 成员变量
Student *pstu = new Student("李华", 16, 96);
pstu -> m_total = 20;

3、extern

1.修饰变量

若一个变量需要在同一个工程中不同文件里直接使用或修改，则需要将变量做extern声明。只需将该变量在其中一个文件中定义，然后在另外一个文件中使用extern声明便可使用，但两个变量类型需一致。

方式一：

在1.c中定义全局变量
int i; 在2.c和3.c中都用 
extern int i;声明一下就可以使用了

方式 二：

在头文件a.h 中声明 
extern int i; 在其他某个c文件中定义
int i =0; 其他要使用i变量的c源文件只需要include"a.h"就可以

2.修饰函数

在定义函数时，如果在函数首部的最左端冠以关键字extern，则表示此函数是外部函数，可以供其他文件调用。C语言规定，如果在定义函数时省略extern，则隐含为外部函数。在文件中要调用其他文件中的外部函数，则需要在文件中用extern声明该外部函数，然后就可以使用。

和定义全局变量 方式二比较相同呢。

4、volatile

1.修饰变量

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，这点在单片机这种存储器有限制的程序中需要注意。

声明时语法：
int volatile vInt;

volatile int i=10;
int a = i;
...
// 其他代码，并未明确告诉编译器，对 i 进行过操作
int b = i;

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。

volatile 指出 i 是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从 i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在 b 中。而优化做法是，由于编译器发现两次从 i读数据的代码之间的代码没有对 i 进行过操作，它会自动把上次读的数据放在 b 中。而不是重新从 i 里面读。这样以来，如果 i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错（可能某些寄存器值，被中断程序改变），所以说 volatile 可以保证对特殊地址的稳定访问。

 参考文章：

c语言中static关键字用法详解_static在c语言中的用法_guotianqing的博客-CSDN博客

C++ static静态成员变量详解 (biancheng.net)

二、内存分配&堆和栈

1、堆和栈

1.栈（stack=stand）

我叫它客栈，人来人往，只是大家伙（变量）临时休息的地方。

2.堆（heap）

2、内存分配

1、一个C/C++编译的程序占用内存分为以下5个部分

栈区（stack）：由编译器自动分配与释放，存放为运行时函数分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作类似于数据结构中的栈。
堆区（heap）：一般由程序员自动分配，如果程序员没有释放，程序结束时可能有OS回收。其分配类似于链表。
全局区（静态区static）：存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。全局区分为已初始化全局区（data）和未初始化全局区（bss）。

代码区：存放函数体（类成员函数和全局区）的二进制代码。
常量区（文字常量区）：存放常量字符串，程序结束后有系统释放。

 

 

参考文章：

C/C++程序内存的分配_c++内存分配_cherrydreamsover的博客-CSDN博客

C语言：内存分配 - 知乎 (zhihu.com)

C语言的内存分配{静态内存&动态内存&堆栈}_c语言内存_梅尔文的博客-CSDN博客