C++内存模型 - MrYun - 博客园 (cnblogs.com)
内存区域
C++内存分为5个区域：
堆 heap ：
由new分配的内存块，其释放编译器不去管，由我们程序自己控制（一个new对应一个delete）。如果程序员没有释放掉，在程序结束时OS会自动回收。涉及的问题：“缓冲区溢出”、“内存泄露”
栈 stack ：
是那些编译器在需要时分配，在不需要时自动清除的存储区。存放局部变量、函数参数。
存放在栈中的数据只在当前函数及下一层函数中有效，一旦函数返回了，这些数据也就自动释放了。
全局/静态存储区 （.bss段和.data段） ：
全局和静态变量被分配到同一块内存中。在C语言中，未初始化的放在.bss段中，初始化的放在.data段中；在C++里则不区分了。
常量存储区 （.rodata段） ：
存放常量，不允许修改（通过非正当手段也可以修改）
代码区 （.text段） ：
存放代码（如函数），不允许修改（类似常量存储区），但可以执行（不同于常量存储区）
根据C++对象生命周期不同，C++的内存模型有三种不同的内存区域:
1.自由存储区，动态区、静态区局部非静态变量的存储区域(栈)
2.动态区:用operator new,malloc分配的内存(堆)
3.静态区:全局变量、静态变量、字符串常量存在位置
c++中类对象的内存模型(布局)是怎么样的？
答：一般遵循以下几点原则：
（1）如果是有虚函数的话，虚函数表的指针始终存放在内存空间的头部；
（2）除了虚函数之外，内存空间会按照类的继承顺序(父类到子类)和字段的声明顺序布局；
（3）如果有多继承，每个包含虚函数的父类都会有自己的虚函数表，并且按照继承顺序布局(虚表指针+字段）；如果子类重写父类虚函数，都会在每一个相应的虚函数表中更新相应地址；如果子类有自己的新定义的虚函数或者非虚成员函数，也会加到第一个虚函数表的后面；
（4）如果有钻石继承，并采用了虚继承，则内存空间排列顺序为：各个父类(包含虚表)、子类、公共基类(最上方的父类，包含虚表)，并且各个父类不再拷贝公共基类中的数据成员。
【游戏开发面经汇总】- 计算机基础篇 - 知乎 (zhihu.com)
C++11中的内存模型 - 简书 (jianshu.com)
C++内存布局（上）_c++内存布局(上)-CSDN博客
单一虚继承(含成员变量+虚函数+虚函数覆盖)
继承关系如下:
所谓的虚继承就是把继承语法前加上virtual关键字，例如class B：virtual public A{..};
虚拟继承的出现就是为了解决重复继承中多个间接父类的问题的 。内存分布是这样的:
这里需要解释下，因为出现了vfptr与vbptr，前面的我们已经经常看到了，但是vbptr却是第一次见，它是CChildren对应的虚表指针，它指向CChildren的虚表vtable，另一个vfptr位于0地址偏移处，它指向vftable。从截图中也可以看出有两个表vftable与vbtable。第二张vbtable中的8表示vbptr与基类的vfptr之间的偏移。
内存布局为:
另外提及一下，如果CChildren里全部是重载基类中的虚函数的话，或者说没有新的虚函数的话，vftptr指向的虚函数表就是空的，所以计算大小的时候可以不用算进去，因为实际上并没有创建相应的表格:
- 钻石(菱形)继承存在什么问题，如何解决？
【参考资料】：C++之钻石问题和解决方案（菱形继承问题）_Benson的专栏-CSDN博客、C++：钻石继承与虚继承 - Tom文星 - 博客园 (cnblogs.com)
答：会存在二义性的问题，因为两个父类会对公共基类的数据和方法产生一份拷贝，因此对于子类来说读写一个公共基类的数据或调用一个方法时，不知道是哪一个父类的数据和方法，也会导致编译错误。可以采用虚继承的方法解决这个问题(父类继承公共基类时用virtual修饰)，这样就只会创造一份公共基类的实例，不会造成二义性。
- 堆是C语言和操作系统的术语、是操作系统维护的一块内存，而自由存储是C++中通过new与delete动态分配和释放对象的抽象概念。堆与自由存储区并不等价。
- new所申请的内存区域在C++中称为自由存储区。藉由堆实现的自由存储，可以说new所申请的内存区域在堆上。
堆和栈的区别
- 管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。
- 空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，默认的栈空间大小是1M（VS2017 项目-属性-链接器-系统可以修改）。
- 碎片问题：对于堆来讲，频繁的malloc/free势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。栈是先进后出的队列，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出。
- 分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。
- 分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。
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