某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發(fā)崗位第30面：

面試官：什么是空指針？

二師兄：一般我們將等于0/NULL/nullptr的指針稱為空指針。空指針不能被解引用，但是可以對空指針取地址。

int* p = nullptr;	//空指針
*p = 42;	//空指針不可以解引用
int** pp = &p	//空指針可以取地址

面試官：你知道0/NULL/nullptr三者之間的區(qū)別嗎？

二師兄：雖然三者都能定義空指針，但三者類型不同。

二師兄：0是int類型，NULL在g++下是一個宏定義，而nullptr是有類型的；

#define NULL ((void *)0)

typedef decltype(nullptr) nullptr_t;

sizeof(0);// 4
sizeof(NULL);//8
sizeof(nullptr);//8

二師兄：在函數(shù)重載時，會根據(jù)實參的類型選擇重載函數(shù)：

#include <iostream>
void fun(int) {std::cout << "int" << std::endl;}
void fun(int*) {std::cout << "int*" << std::endl;}
void fun(nullptr_t) {std::cout << "nullptr_t" << std::endl;}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    fun(0);	//編譯通過，匹配fun(int)
    fun(NULL);	//編譯失敗，可以匹配 fun(int) fun(int*) fun(nullptr_t)
    fun(nullptr);	//編譯成功，匹配fun(nullptr_t)
    return 0;
}

二師兄：在C++11之后，建議使用nullptr定義空指針，因為它時有類型的，編譯器能夠對它進行類型檢查。

面試官：什么是野指針？

二師兄：野指針突出一個野字，這個野就是狀態(tài)未知的。它可能指向一塊未知的區(qū)域：

int* p;		//野指針，指針未初始化
*p = 42;	//對野指針解引用，未定義的操作

面試官：什么是垂懸指針？

二師兄：垂懸指針是指指針指向的內容已被釋放，指針指向的對象的生命周期已結束。

int* p = new int(42);
delete p;
*p = 1024;	//垂懸指針，指針指向的對象已被釋放

int* p = nullptr;
{
    int i = 42;
    p = &i;
}
*p = 1024; //垂懸指針，指向的對象的生命周期已結束

面試官：如何解決空指針、野指針、垂懸指針帶來的問題？

二師兄：主要可以從有以下幾點入手：

1.在解引用指針之前，要判斷指針是否為空。（解決空指針解引用問題）

2.對于定義的指針，一定要進行初始化（=nullptr）。（解決野指針問題）

3.對于釋放過內容的指針，立即將指針置為nullptr。（解決垂懸指針、指針二次釋放問題）

4.要注意長生命周期的指針不能指向短生命周期的對象。（解決垂懸指針問題）

5.C++11之后使用智能指針。

面試官：好的。那你知道什么是內存泄漏（memory leak）嗎?

二師兄：內存泄漏是指分配的內存空間沒有被正確釋放的情況。常見的情況有malloc沒有free，new沒有delete，new[]和delete混用。

面試官：如何防范內存泄漏問題？

二師兄：最簡單的辦法是使用資源獲取即初始化（RAII）技術將資源放在類中管理，在類構造時獲取資源（malloc/new）,在類的析構函數(shù)中釋放資源（free/delete），使用C++的構造和析構機制保證資源的正確申請和釋放。

二師兄：我們常用的std::shared_ptr和std::unique_ptr及std::lock_guard就是采用這種技術管理資源。

面試官：最后一個問題，如何查找程序中是否出現(xiàn)了內存泄漏？

二師兄：只要有兩種方法：

1.自己動手：把所有使用malloc/free的地方改成new/delete，重載全局的new和delete，并加入申請和釋放內存容量的統(tǒng)計邏輯。

2.采用工具：可以使用諸如Valgrind（在Linux上）或Dr. Memory（在Windows上）等內存調試工具來檢測內存泄漏。這些工具可以在運行程序時檢測內存泄漏，并提供詳細的報告和調試信息。

面試官：好的。今天的面試結束，請等消息。

今天的面試到這里就結束了，祝大家周末愉快~

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