一、簡述堆和棧的區別

維度	棧（Stack）	堆（Heap）
生命周期	隨函數調用自動創建/銷毀	由程序員或垃圾回收器控制
分配速度	極快（僅移動指針）	慢（需查找空閑塊、維護元數據）
空間大小	較小（通常 MB 級）	較大（受系統內存限制）
連續性	連續內存，自上而下生長	非連續，易產生碎片
典型用途	局部變量、函數參數	動態數組、對象、大內存
線程安全	每個線程獨立棧	多線程共享，需同步
示例	int a = 10;	int *p = new int(10);

一句話：棧像自動售貨機，隨拿隨走；堆像倉庫，按需申請、手動歸還。

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二、簡述C++的內存管理

C++ 的內存管理可簡化為 “三區域、兩手段、一原則”：

1. 三區域

   • 棧：函數幀自動創建/銷毀，速度最快。
   • 堆：new/delete 或 malloc/free 手動申請/釋放，空間大。
   • 靜態/全局區：編譯期確定，程序運行期間一直存在。

2. 兩手段

   • 手動管理：裸指針 + new/delete，高效但易漏/懸垂。
   • RAII + 智能指針：std::unique_ptr、std::shared_ptr/weak_ptr 把資源生命周期綁定到對象生命周期，自動釋放。

3. 一原則

   資源即對象（RAII）：獲得資源即構造對象，離開作用域即釋放資源——讓編譯器替你做 delete。

一句話：

用智能指針和 RAII 包裝資源，告別手動 delete，把內存管理交給作用域。

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三、malloc和局部變量分配在堆還是棧？

分配方式	所在區域	生命周期	示例
malloc / new	堆（Heap）	程序員手動 free/delete 或程序結束	int* p = (int*)malloc(4);
局部變量	棧（Stack）	離開作用域自動銷毀	int x = 10;

一句話：malloc 永遠落在堆；局部變量永遠落在棧。

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四、程序有哪些section，分別的作用？程序啟動的過程？怎么判斷數據分配在棧上還是堆上？

（1）、典型可執行文件（ELF）里的 section（段）

（按低→高地址排列，括號內為常見段名）

Section	作用	生命周期
.text	機器指令（代碼）	只讀，整個進程
.rodata	只讀常量（字符串、const 全局）	同上
.data	已初始化的全局/靜態變量	整個進程
.bss	未初始化的全局/靜態變量（默認 0）	整個進程
heap	運行時動態分配（malloc/new）	程序員控制
共享庫映射區	mmap 的 .so 文件、匿名映射	按需加載
stack	函數幀、局部變量、返回地址	隨函數進出
命令行參數 & 環境變量	argc, argv, envp	進程啟動時由內核放進來
內核空間	內核代碼/數據（用戶不可見）	整個系統

（2）、程序啟動的 9 步流程（Linux 為例）

1. Shell fork → 創建子進程
2. 內核 execve 裝載 ELF
3. 讀 ELF header → 解析各個 section 偏移和長度
4. 建立虛擬地址空間：
   • 把 .text/.rodata/.data/.bss 映射進來
   • 為 heap 預留一段匿名映射（brk 起點）
   • 預留 stack 區域并設置 RSP
5. 裝載動態鏈接器 (ld-linux.so) → 映射到共享區
6. 重定位 & 符號解析 → 把 .so 的 .text/.data 填進共享區
7. 初始化 .bss 為 0
8. 運行 .init / __libc_start_main → 調全局對象構造函數
9. 跳轉到 main → 用戶代碼開始

（3）、如何判斷數據在 棧 還是 堆？

場景	所在區域	判斷技巧
int x = 5;	棧	作用域結束即銷毀
int *p = new int(5);	堆	離開作用域后 *p 仍有效，需要 delete
static int x;	全局區(.data/.bss)	整個進程生命周期
`const char *s = “hello”;	` 只讀段(.rodata)	地址位于低地址只讀區域
malloc(…) 返回值	堆	gdb / pmap / cat /proc/$$/maps 可見匿名映射

最實用的運行時判斷

pmap -x <pid>

• 區間名 [stack] → 棧
• 區間名 [heap] → 堆
• 區間名 /lib/ld-linux.so → 共享區

一句話總結

代碼在 .text，常量在 .rodata，全局/靜態在 .data/.bss，動態在 heap，局部在 stack；啟動時內核按 ELF 把段映射進虛擬地址空間，運行時看作用域和分配 API 即可區分棧與堆。

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五、初始化為0的全局變量在bss還是data

初始化為 0（或全零）的全局變量 放在 .bss，而不是 .data。

（.data 只收“非零初始值”的全局/靜態變量。）

int g1 = 0;          // .bss
int g2 = 42;         // .data
static int s1 = 0;   // .bss
static int s2 = 1;   // .data

一句話：

零初始化的全局/靜態變量進 .bss，非零才進 .data。

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六、簡述C++中內存對齊的使用場景

一句話：

“讓數據在內存里按照 CPU 最喜歡的地址倍數排排坐，從而少一次訪存、多一次 SIMD。”

1?? 典型場景

場景	原因	關鍵詞
結構體/類成員布局	避免空洞、保證原子變量對齊	#pragma pack, alignas
SSE/AVX 指令	128/256/512 bit 必須 16/32/64 字節對齊	alignas(16)
malloc/new 無法滿足	自定義對齊內存	std::aligned_alloc, std::aligned_storage
共享內存/網絡協議	跨平臺二進制兼容	alignas(uint32_t)
原子操作	std::atomic<T> 要求 T 自然對齊	alignof(std::max_align_t)

2?? 一行代碼示例

struct alignas(32) Vec4 {float x, y, z, w;
};          // 起始地址一定是 32 的倍數，可直接 `_mm256_load_ps`

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3?? 口訣

“原子對齊保并發，SIMD 對齊保速度，協議對齊保兼容。”

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