某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第17面： > 面試官：聊一聊指針？ > > 二師兄：好的。 > > 面試官：你覺得指針本質上是什麼？ > > 二師兄：這要從記憶體地址開始說起了。如果有一塊容量是1G的記憶體，假設它的地址是從`0x00000000` 到`0x3fffffff`，每一個 ...
某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第17面：
面試官：聊一聊指針？
二師兄：好的。
面試官：你覺得指針本質上是什麼？
二師兄：這要從記憶體地址開始說起了。如果有一塊容量是1G的記憶體，假設它的地址是從
0x00000000到0x3fffffff，每一個位元組都對應一個地址。當我們聲明一個變數並初始化它時：
int a = 42;
二師兄：操作系統會分配一塊容量為
4(sizeof(int))的地址，這塊記憶體的首地址是0x00001000（假設），結束地址是0x00001003，在申請的這4個位元組上放入42。當我們對這個變數取地址時，
int a = 42;
int* p = &a;
二師兄：操作系統會再分配一塊記憶體，這塊記憶體的大小是
sizeof(int*)，這塊記憶體的起始地址是0x00002000（假設），結束地址是0x00002003（32位操作系統），然後將&a取到的起始地址0x00001000放入0x00002000-0x00002003中。並將剛分配的這塊記憶體的起始地址賦給p。
二師兄：當我們對
p操作時，是對0x00002000-0x00002003這塊記憶體操作，當我們對*p(解引用)操作時，是對0x00001000-0x00001003這塊記憶體操作。二師兄：回到問題，我覺得指針的本質就是記憶體地址。雖然指針指向一塊記憶體地址，但它同時也是一個變數，也可以對指針取地址。如果對指針取地址，同樣可以得到一個記憶體地址（如
0x00002000）,如果把這個記憶體地址存起來，那麼指向這個記憶體地址的變數的類型就是二級指針（int**）。面試官：好的。在
0x00002000-0x00002003這塊記憶體中，我們放入了一個地址是0x00001000，但是並沒有這個地址的長度。只知道一個地址而不知道長度，怎麼能把數據取出來？二師兄：這主要是因為
p的類型是int*，當對p解引用時，編譯器知道瞭解引用的結果是int類型，所以從0x00001000往後讀取4個位元組（sizeof(int)），並按照當前CPU的模式（考慮大小端）把這四個位元組組成一個int類型的變數。面試官：
malloc函數你知道吧，返回的類型是void*，在free的時候怎麼知道這塊記憶體的大小的呢？二師兄：額。。這個還不太清楚。。
面試官：沒關係，今天就到這裡，回去等通知吧。
讓我們來看看讓二師兄折戟的這個問題：
malloc函數返回的類型是void*，在free的時候怎麼知道這塊記憶體的大小的呢？
這裡牽扯到malloc和free的實現方式，不同的廠商實現的方式不盡相同。以ptmalloc為例，當使用malloc申請size = 16的記憶體時，malloc會從記憶體池中分配一塊sizeof(chunk)+16長度的記憶體。chunk段保存了一些前後chunk的信息，也保存了這塊記憶體的大小（16）。malloc函數返回的地址是0x00001000，而在free(0x00001000)時，free函數會用0x00001000減去特定值（sizeof(chunk)），得到chunk的起始地址，從chunk中獲取這塊記憶體真正的尺寸，從而完成free的任務。拋開記憶體的利用率不說，這是一個非常美妙的實現！
好了，今日份面試到這裡就結束了。關註我，每天帶你學習一個C++小知識！
關註我，帶你21天“精通”C++！（狗頭）
