一道非常经典C++面试题|大厂面试

发表于 2年以前 | 总阅读数：371 次

问题1：小伙伴问我，这个unique_ptr出了作用域为什么没调它的析构函数呢?

问题2：第一个运行结果是什么？为什么？

我把问题抛到群里讨论，让大家一起思考，大家可以先思考一下：

C++背景知识

C++程序的内存格局通常分为四个区：

全局数据区(data area)
代码区(code area)
栈区(stack area)
堆区(heap area)(即自由存储区)

全局数据区存放全局变量，静态数据和常量；所有类成员函数和非成员函数代码存放在代码区；为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等存放在栈区；余下的空间都被称为堆区。根据这个解释，我们可以得知在类的定义时，类成员函数是被放在代码区，而类的静态成员变量在类定义时就已经在全局数据区分配了内存，因而它是属于类的。对于非静态成员变量，我们是在类的实例化过程中(构造对象)才在栈区或者堆区为其分配内存，是为每个对象生成一个拷贝，所以它是属于对象的。

深入学习：

[C++内存管理全景指南]

[C++的最后一道坎|百万年薪的程序员]

、

用图表示看起来更清楚：

参考答案

第一个问题答案：

unique_ptr本身也是一个类, frame也是对象（只是指针指的是空对象）,这里应该是调用unique_ptr析构函数,在~unique_ptr析构函数中，会去调用对象的析构函数，如下图（gcc 11 unique_ptr 源码），但如果对象为空，就不会去调用。

不要震惊，我们来查看汇编结果，从汇编代码可以看到确实调用了default_delete函数（unique_ptr的默认析构函数）：

查看标准说明：

https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr

gcc 11 unique_ptr的源码，通过查看gcc的源码，确实证明我们上面的结论，如果对象为空，就不会去调用对象的析构函数：

第二个问题答案：

可以打印：frame，为什么呢？因为这里成员函数在代码区且没有访问对象成员，这样函数调用就不需要访问this指针（这里记住了，对象成员是通过this指针来访问的），所以不需要对象也可以访问成员函数，如果成员函数未使用任何成员变量的话，不管是不是static的，都能正常工作。

我们可以测试一下，如果有对象成员的情况，就会导致程序异常退出，如下：

我们来升级一下问题：

程序运行结果是什么，为什么? 大家可以先思考一下。

问题参考答案：

输出“printA”后，程序崩溃。为什么呢？printA是成员函数，存放在代码段（.text)，所以没有实例化类的时候仍然可以调用。printB是虚函数，关系到虚函数表和虚函数指针，虚函数指针存放在实例化的对象中，所以，未实例化对象时，不存在虚函数指针，所以调用虚函数会报错。一般找虚函数指针都是通过this指针地址+偏移来计算的，this本身是空, 算出来虚拟函数指针肯定有问题，只要访问就会挂。