C/C++ 內存分配管理全景圖：棧/堆/全局/常量/代碼區、malloc/new 差異、面試必考點

程序內存五大區域

三種分配方式對比

• 靜態分配：全局/靜態變量，編譯期確定地址大小。
• 棧上分配：局部變量，CPU 指令 push/pop 級支持，極快，空間有限 (Win 默認 1-2MB)。
• 堆上分配：malloc/free、new/delete，靈活大，但易產生碎片、洩漏，效率較低 (鏈表尋找塊)。

棧 vs 堆 詳細對比

new/delete vs malloc/free

• new：調用構造函數，類型安全，拋出 bad_alloc，可重載。
• malloc：僅分配原始字節，不調用構造函數，返回 void* 需強轉，失敗返回 NULL。
• delete：調用析構函數；free 不調用。**嚴禁混用** (new 必配 delete，malloc 必配 free)。

變量屬性四要素

1. 數據類型
2. 存儲類型：auto(默認)、static、register、extern
3. 作用域：局部/全局/文件/類/命名空間
4. 存儲期：動態 (函數內自動變量) / 靜態 (全局、static、extern)

面試高頻陷阱

• char *p = "abc"; → 字符串在常量區，p 在棧，p[0]='d' → **未定義行為 (段錯誤)**。
• 棧上大數組導致棧溢出 → 改用 static 或堆分配。
• 野指針、懸空指針、雙重釋放 → 釋放後置 nullptr，智能指針管理。
• 內存對齊、結構體填充 → #pragma pack、成員排序優化。