动态内存管理面试夺命六连问
1 程序运行起来后，内存被分为几个区域？操作系统为什么要对内存分这些区域？
答：程序运行起来后，内存被分为内核态和用户态，内核态控制操作系统的主要运行，而用户态是用户自己定义实现的。其主要分布如下：
- 内核空间：放操作系统的代码以及数据的，只要操作系统能够进行访问的话，必须通过专门的API函数来进行访问。
- 栈：存放和函数调用相关的数据，比如局部变量，参数，一些寄存器的信息。
- 内存映射段：是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口创建共享共享内存，做进程间通信。
- 堆：程序员动态申请的空间，堆是向上增长的。
- 数据段：全局变量和static修饰的变量。
- 代码段：该部分的内容是不允许被修改的代码和常量。
通俗的理解是不同的区域，功能是不一样的，方便操作系统管理这些数据，比如房子中客厅是休息的，卧室是睡觉的，厨房是做饭的，卫生间是上厕所的，阳台是晾衣服的等。
2 什么是动态内存？
答：动态内存是用户自己申请的内容空间，并且在用完之后，是需要由用户动态进行释放的空间。
3 为什么需要进行动态内存申请呢？
答：在内存不同的区域存放不同的是不同的数据，而用户数据能够存放的位置是在堆和栈上，栈是有固定大小的，这就导致用户的数据可能非常大，在栈区中存储不下时，需要更大的内存空间类存储用户的数据，而更大的内存空间用户需要向操作系统来进行获取。栈空间在函数运行时的栈帧随函数运行而创建，随函数的结束而回收，回收之后函数中局部变量的数据就没有意义，但是有些情况下，我们需要将程序运行期间产生的数据带出函数之外，这就需要进行动态内存申请。
4 动态内存申请时，需要注意什么问题？
答：一般在内存申请的时候需要多少申请多少，在使用时，需要越界，用完之后记得及时归还。
5 C语言中是如何进行内存申请的？
- 必须要包含对应的头文件。
- 使用动态内存申请的函数：malloc/calloc/realloc。
- 空间使用完成之后一定要归还：free（）。
5.1 malloc/calloc/realloc有什么区别？
5.1.1 相同点
- 都是c语言标准的库函数；
- 使用的都是必须包含对应的头文件；
- 都是用来进行动态内存空间申请的；
- 申请的空间都是在堆上；
- 申请空间成功后返回空间的首地址，申请空间失败后返回的是NULL，因此在使用之前必须进行判空；
- 他们的返回值类型都是void*，在使用时必须要进行强制类型转换；
- 用完之后一定要用free来进行释放。
5.1.2不同点
void* malloc(size_t size) ;
- 参数是所有需要空间的字节数；
- 返回值是void*,使用时必须要进行强制类型转换；
- 申请成功，返回空间的首地址，申请失败返回NULL，因此在使用时，必须要进行判空；
- 使用完成后，一定要使用free来进行释放。
void* calloc(size_t num, size_t size);
- num表示参数的个数，size表示单个元素的大小；
- calloc会对申请的空间使用0来初始化。
void* realloc(void* ptr, size_t size);
主要功能：将ptr指向的空间重新调整到size个字节，完成之后返回空间的首地址，返回值与一些其他的信息（比如判空，释放等）与malloc相同。
- 如果ptrs是空：功能与malloc类似，直接申请size个字节返回即可；
- 如果ptr非空：将ptr指向的空间重新调整到size字节，完成后返回空间的首地址。
6 C++为什么要再给自己的一套动态内存申请的方式呢？
因为malloc和free是C语言中标准的库函数，但C语言内存管理方式在C++可以继续使用，但有些地方就无能为力而且使用起来比较麻烦，并且malloc在创建对象类型空间期间不会调用构造函数。free在释放对象类型空间期间不会调用析构函数。因此C++提出了自己的内存管理方式，通过new和delete操作符进行动态内存管理。