百度 AI Infra 校招 一面

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Q: C/C++中的内存区是怎么划分的？

程序加载到虚拟内存后，地址空间被划分为以下区域（以 Linux x86-64 为例，从低地址到高地址）：

1. 代码段（Text/Code）：存放编译后的机器指令。只读+可执行权限，多个进程运行同一程序可共享此段。地址通常从 0x400000 开始。

2. 数据段（Data）：已初始化的全局变量和静态变量。可读写，内容从可执行文件中加载。

3. BSS 段：未初始化（或初始化为 0）的全局/静态变量。不占用可执行文件空间（只记录大小），程序加载时 OS 将其清零映射。

4. 堆区（Heap）：malloc/new 动态分配的内存。从 BSS 段结束处向高地址增长。通过 brk()（小块）和 mmap()（大块>=128KB）分配。用完需手动释放。

5. 栈区（Stack）：局部变量、函数参数、返回地址、callee-saved 寄存器。从高地址向低地址增长，默认 8MB 限制（ulimit -s 可调）。分配释放极快（移动 RSP 即可）。

补充：堆栈之间有大量未映射空间（ASLR 随机化）和 mmap 区域（用于动态库和大块分配）。

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Q: new和malloc的区别？

维度	new	malloc
本质	C++ 运算符	C 标准库函数
返回类型	具体类型指针（无需转换）	void*（需强制类型转换）
大小计算	自动根据类型计算	手动指定字节数
构造/析构	调用构造函数/析构函数	不调用（纯内存分配）
失败行为	抛出 std::bad_alloc 异常	返回 NULL
可重载	可以（operator new）	不可以
配对释放	delete/delete[]	free()
底层实现	通常内部调用 malloc + 构造	直接系统调用

使用建议：C++ 中优先用 make_unique/make_shared > new > malloc。现代 C++ 几乎不需要直接使用 new/malloc（RAII 智能指针管理）。

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Q: vector在内存中怎么存的？new的vector存储方式一样吗？

vector 对象本身是一个包含三个指针的结构体（24 字节 on x86-64）：

• _start：指向元素数组的起始位置
• _finish：指向最后一个元素之后（size = finish - start）
• _end_of_storage：指向分配的内存末尾（capacity = end - start）

元素始终存储在堆上的连续内存中（保证随机访问 O(1) 和缓存友好性）。

两种声明方式的区别：

vector<int> v;              // vector对象在栈上(24B)，元素在堆上
vector<int>* pv = new vector<int>;  // vector对象也在堆上，元素在另一块堆内存

两种情况下元素的存储方式完全相同（堆上连续内存），区别仅在于 vector 对象本身（24B 的 header）的位置。实践中几乎不需要 new vector——直接在栈上或作为成员变量声明即可。

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Q: 给定卷积参数，计算时间复杂度？

标准 2D 卷积的计算复杂度：

FLOPs = 2 * C_out * C_in * K_h * K_w * H_out * W_out

（其中因子 2 是因为每个乘法配一个加法，即乘加运算 FMA）

分解理解：

• 输出有 C_out * H_out * W_out 个元素
• 每个输出元素需要做 C_in * K_h * K_w 次乘加
• 总计：C_out * H_out * W_out * C_in * K_h * K_w 次 MAC（乘加）

实际执行时间取决于：(1) 硬件峰值 TFLOPS；(2) 算法实现的效率（Im2col/Winograd/Direct）；(3) 数据搬运效率（memory-bound vs compute-bound）。相同 FLOPs 的卷积在不同 shape 下实际延迟可能差数倍。

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Q: 手撕：二叉树镜像翻转？

（编程题）