【C++】面试基础重点知识

• 进程虚拟地址空间划分和布局
• 函数调用堆栈的详细过程

进程虚拟地址空间划分和布局

任何的编程语言=》 都会产生两种东西 1.指令 2.数据 当一个程序运行时，Linux操作系统会给当前进程分配一个2的32次方的一块虚拟地址空间 也就是4个G。（×86 32位Linux系统下）

拓展：

它存在，你可以看得见，它是物理的 它存在，你看不见，它是透明的 它不存在，你却可以看见，它是虚拟的 它不存在，你也看不见 ， 它是被删除的

用户空间（3G）： 0×00000000到0×08048000此段不可访问/读写 指令在运行时存放在代码段/.text段 .rodata 只读数据段 .data 数据段 存放初始化或者初始化不为0的 .bss 数据段 存放未初始化或者初始化为0的（内核会自动给该段数据清0） .heap 堆空间 .加载动态链接库*.dll *so stack 函数运行时栈空间 命令行参数和环境变量

此上为用户空间默认划分大小

内核空间（1G）： ZONE_DMA（16mb） ZONE_NORMAL（800mb） ZONE_HIGHMEN

全局变量 ：不管是不是静态的 都叫做数据，编译后都会产生符号，初始化并不为0的都放在.data段 未初始化或初始化为0的都放在.bss段。

局部变量：编译不会产生符号，会生成指令。 比如 int a = 12； 会产生指令 mov dword ptr[a] , 0Ch，不管是否初始化后者初始化为0都会存放在.text段

但是对于静态局部变量，初始化了并且不为0，会存放在.data段。未初始化或者初始化为0 会存放在…bss段

注意：每一进程的用户空间是私有的，内核空间是共享的

函数调用堆栈的详细过程

#include <iostream>

// 求和函数
int sum(int a, int b) 
{
	int temp = 0;
	temp = a+b;
    return temp;
}

int main() 
{
    // 测试求和函数
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    int result = sum(num1, num2);
    std::cout << result << std::endl;

    return 0;
}

底层分析：

• int num1 = 10; 对应指令：mov dword ptr[ebp - 4],0Ah
• int num1 = 20; 对应指令：mov dword ptr[ebp - 8],14h
• int result = sum(num1, num2); 会先调用sum函数 mov eax,dword ptr[ebp -8] push eax mov eax, dword ptr[ebp - 4] push eax call sum //自动将下一行地址压栈 得到地址后 add esp,8 mov dword ptr[ebp-0Ch],eax
• 进入左括号 int sum(int a, int b) {在原来的栈帧中开辟新空间 底层指令 ： push ebp mov ebp,esp sub esp,4Ch rep stos for
• int temp = 0; 底层指令：mov eax,dword ptr[ebp - 4],0
• temp = a+b; 底层指令：mov eax,dword ptr[ebp+8] a+b mov dword ptr[ebp-4],eax
• return temp; 底层指令：mov eax,dword ptr[ebp-4] 把temp的值保存在寄存器eax中
• } //出右括号 底层指令：mov esp,ebp pop ebp ret //出栈操作，把出栈的内容放入CPU的PC寄存器里

举例： 在函数外边可以正常打印里面的返回值，因为 栈内存空间的数据还在，但是当中间有调用别的函数就会覆盖此处的空间从而报错。所以这样的代码不安全。

编译过程： 预编译 #开头的命令，除了#pragma lib/link等 编译 g++/gcc -O 汇编 符号表的输出 二进制可重定位的目标文件（*.obj） ** . o文件格式 链接过程： 编译完成的所有.o文件 + 静态库文件 步骤一：所有.o文件段的合并，符号表合并后，进行符号解析 步骤二：符号的重定位（重定向） 符号解析成功后给所有的符号分配虚拟空间地址。 readelf -S main.o 查看各个段