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一網(wǎng)打盡!完整整理的C++面試題集錦

 深度Linux 2024-04-10 發(fā)布于湖南

歡迎來到C++面試環(huán)節(jié)!在這個階段,我們將測試您對C++語言的理解和應用能力。通過這些問題,我們希望了解您對C++基礎知識、面向?qū)ο缶幊獭⒛0?、STL等方面的掌握情況。請放松心態(tài),盡力回答每個問題,并且在可能的情況下提供示例代碼或具體解釋。準備好了嗎?讓我們開始吧!

1、談談你對面向過程和面向?qū)ο蟮膮^(qū)別

面向過程編程(Procedure-oriented programming)和面向?qū)ο缶幊蹋∣bject-oriented programming)是兩種不同的編程范式。

面向過程編程是以解決問題的步驟為中心,通過定義一系列的函數(shù)或過程來實現(xiàn)程序邏輯。程序被分解為一組函數(shù),每個函數(shù)負責特定的任務,數(shù)據(jù)與函數(shù)分離。面向過程更注重算法和流程控制,將問題劃分為一系列的步驟來處理。

面向?qū)ο缶幊虅t以對象為核心,將數(shù)據(jù)和操作封裝在一個對象內(nèi)部。對象包含屬性(數(shù)據(jù))和方法(操作),通過定義類來創(chuàng)建具體的對象實例。面向?qū)ο蟾⒅爻橄?、封裝、繼承和多態(tài)等概念,通過建立對象之間的關系來完成程序設計。

區(qū)別如下:

抽象層次不同:面向過程更關注步驟和算法,而面向?qū)ο蟾P注對象和其行為。

數(shù)據(jù)封裝性不同:面向過程中數(shù)據(jù)與函數(shù)分離,而面向?qū)ο笾袛?shù)據(jù)與方法封裝在一個對象內(nèi)部。

繼承和多態(tài)支持不同:面向過程無繼承和多態(tài)概念,而這是面向?qū)ο缶幊痰暮诵奶匦灾弧?/p>

代碼復用方式不同:面向過程通過模塊化設計實現(xiàn)代碼復用,而面向?qū)ο笸ㄟ^類和對象的繼承和組合來實現(xiàn)代碼復用。

選擇面向過程還是面向?qū)ο缶幊?,取決于具體的項目需求、開發(fā)團隊和個人偏好。在大型項目中,面向?qū)ο蟾S茫驗樗芴峁└玫目删S護性、可擴展性和代碼復用性。而對于小規(guī)?;蚝唵蔚膯栴},面向過程可能更加直觀且高效。

2、C和C++的區(qū)別

面向?qū)ο笾С郑篊++是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言,支持類、繼承、多態(tài)等面向?qū)ο蟮奶匦?。而C語言則是一種面向過程的編程語言,沒有直接支持面向?qū)ο蟮奶匦浴?/p>

擴展性和封裝性:由于支持面向?qū)ο缶幊谭妒剑珻++提供了更豐富的特性和功能,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)與方法的封裝,并支持繼承和多態(tài)等機制。這使得代碼可重用性更強、模塊化更好,并能夠構建大型復雜軟件系統(tǒng)。相比之下,C語言相對簡單,更適合于較小規(guī)模的項目或者需要對硬件進行底層操作的場景。

標準庫差異:C標準庫主要提供了基本輸入輸出、字符串處理等功能函數(shù)。而C++標準庫除了包含了所有C標準庫函數(shù)外,還添加了對面向?qū)ο筇匦裕ㄈ缛萜?、算法)的支持?/p>

異常處理機制:C++引入了異常處理機制,在程序出現(xiàn)錯誤時可以拋出異常并在適當位置進行捕獲和處理。而C語言沒有內(nèi)置的異常處理機制,錯誤通常通過返回特定值或使用全局變量來處理。

編譯器支持:C++編譯器一般也可以編譯C代碼,因為C++是在C的基礎上發(fā)展起來的。但是C編譯器不一定能夠完全支持C++語法和特性。

3、static關鍵字的作用

靜態(tài)變量:在函數(shù)內(nèi)部使用static修飾的局部變量稱為靜態(tài)變量。靜態(tài)變量的生命周期與程序運行期間保持一致,而不是隨著函數(shù)調(diào)用的結束而銷毀。每次調(diào)用函數(shù)時,靜態(tài)變量的值會保留上一次函數(shù)調(diào)用后的值。void increment() {

static int counter = 0;

counter++;

cout << "Counter: " << counter << endl;

}

int main() {

increment(); // 輸出 Counter: 1

increment(); // 輸出 Counter: 2

increment(); // 輸出 Counter: 3

return 0;

}

靜態(tài)函數(shù):在函數(shù)聲明或定義前面使用static關鍵字修飾,表示該函數(shù)僅在當前文件范圍內(nèi)可見,不能被其他文件訪問。靜態(tài)函數(shù)對于限制函數(shù)作用域和避免命名沖突很有用。// 在同一個文件中定義的靜態(tài)函數(shù)

static void internalFunction() {

cout << "This is an internal function." << endl;

}

int main() {

internalFunction(); // 調(diào)用靜態(tài)函數(shù),輸出 This is an internal function.

return 0;

}

靜態(tài)全局變量:在全局作用域下使用static修飾的變量稱為靜態(tài)全局變量。靜態(tài)全局變量只能在聲明它的源文件中訪問,無法被其他文件引用。這樣可以防止不同源文件之間的命名沖突。

靜態(tài)類成員:在類中使用static關鍵字修飾成員變量或成員函數(shù),表示它們屬于類本身而不是實例對象。靜態(tài)成員可以通過類名直接訪問,無需創(chuàng)建對象實例。靜態(tài)成員共享于所有類的實例,并且具有全局作用域。class MyClass {

public:

static int count;

static void increaseCount() {

count++;

cout << "Count: " << count << endl;

}

};

int MyClass::count = 0; // 初始化靜態(tài)成員

int main() {

MyClass::increaseCount(); // 輸出 Count: 1

MyClass::increaseCount(); // 輸出 Count: 2

return 0;

}

4、const關鍵字的作用

const關鍵字用于聲明一個常量,它可以應用于變量、函數(shù)參數(shù)和函數(shù)返回類型。它的作用有以下幾個方面:

聲明常量變量:使用const關鍵字可以將一個變量聲明為只讀,即不可修改的常量。const int MAX_VALUE = 100;

保護函數(shù)參數(shù):在函數(shù)定義中,使用const關鍵字可以指定某些參數(shù)為只讀,防止其被修改。void printMessage(const string& message) {

cout << message << endl;

}

防止函數(shù)修改對象狀態(tài):在成員函數(shù)后面加上const關鍵字表示該成員函數(shù)不會修改對象的狀態(tài)。class MyClass {

public:

void printValue() const {

cout << value << endl;

}

private:

int value;

};

限制返回值的修改:在函數(shù)定義或聲明中使用const關鍵字來指定返回值為只讀,禁止對返回值進行修改。const int getValue() {

return 42;

}

5、synchronized 關鍵字和volatile關鍵字區(qū)別

synchronized關鍵字:

C++沒有直接對應Java中synchronized關鍵字的語法。相對于Java中基于內(nèi)置鎖的同步機制,C++提供了更多靈活的同步選項。

可以使用互斥量(mutex)來實現(xiàn)類似synchronized的功能?;コ饬靠梢酝ㄟ^加鎖和解鎖操作保證臨界區(qū)代碼的互斥訪問。

volatile關鍵字:

在C++中,volatile關鍵字用于指示編譯器不對變量進行優(yōu)化,并確保每次訪問該變量都從內(nèi)存讀取或?qū)懭搿?/p>

volatile用于處理多線程環(huán)境下共享數(shù)據(jù)可能發(fā)生的意外行為,例如信號處理、硬件寄存器等場景。

與Java中不同,C++的volatile關鍵字不能保證原子性、可見性或禁止重排序。

6、C語言中struct和union的區(qū)別

在C語言中,struct和union是兩種不同的復合數(shù)據(jù)類型,用于組織和存儲多個不同類型的變量。它們的主要區(qū)別如下:

結構體(struct):

結構體是一種能夠存儲不同類型數(shù)據(jù)成員的用戶自定義數(shù)據(jù)類型。

可以在結構體中定義多個不同類型的成員變量,并可以通過點操作符來訪問這些成員變量。

每個結構體對象占據(jù)獨立的內(nèi)存空間,其大小為所有成員變量大小之和。

聯(lián)合體(union):

聯(lián)合體是一種特殊的數(shù)據(jù)類型,它允許使用相同的內(nèi)存空間來存儲不同類型的數(shù)據(jù)。

聯(lián)合體中可以定義多個成員變量,但只能同時存儲一個成員的值。

所有成員共享同一塊內(nèi)存空間,因此修改其中一個成員會影響其他成員。

聯(lián)合體適用于需要在不同類型之間進行轉換或節(jié)省內(nèi)存空間的情況。

7、C++中struct和class的區(qū)別

在C++中,struct和class是兩種用于定義自定義數(shù)據(jù)類型的關鍵字。雖然它們的基本功能相似,但存在一些細微的區(qū)別:

默認訪問控制:

在struct中,默認成員和繼承的訪問級別是public。

在class中,默認成員和繼承的訪問級別是private。

成員函數(shù)默認修飾符:

在struct中,成員函數(shù)默認為public。

在class中,成員函數(shù)默認為private。

繼承方式:

在struct和class中都可以使用公有、私有或受保護的繼承方式。

通常情況下,在面向?qū)ο缶幊讨?,使用class來表示實現(xiàn)封裝、繼承和多態(tài)的類。

使用習慣:

struct通常用于簡單數(shù)據(jù)結構的定義,如存儲數(shù)據(jù)記錄或純粹地用于組織數(shù)據(jù)。

class更常用于封裝復雜對象及其相關操作,更符合面向?qū)ο缶幊田L格。

8、數(shù)組和指針的區(qū)別

內(nèi)存分配:數(shù)組在定義時需要指定固定大小,內(nèi)存會在編譯時靜態(tài)分配。而指針沒有固定大小,可以動態(tài)分配內(nèi)存。

數(shù)據(jù)訪問:數(shù)組使用下標來訪問元素,可以通過數(shù)組名加索引進行訪問。指針可以通過解引用操作符(*)或箭頭操作符(->)來訪問指向的對象。

數(shù)組名與指針:數(shù)組名本質(zhì)上是一個常量指針,指向數(shù)組首個元素的地址。但數(shù)組名不能被賦值或修改。而指針變量可以被重新賦值指向不同的內(nèi)存地址。

函數(shù)參數(shù)傳遞:當數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞時,實際上傳遞的是該數(shù)組首元素的地址。而指針可以直接作為函數(shù)參數(shù)傳遞,并改變原始數(shù)據(jù)。

9、一個程序執(zhí)行的過程

編譯:源代碼經(jīng)過編譯器的處理,將其轉換成機器可執(zhí)行的二進制代碼(目標代碼)或者字節(jié)碼。

鏈接:如果程序中包含了外部引用的函數(shù)或變量,鏈接器將把這些符號連接到相應的定義,生成最終可執(zhí)行文件。

加載:操作系統(tǒng)將可執(zhí)行文件加載到內(nèi)存中,并為其分配運行所需的資源。

執(zhí)行:CPU按照指令序列依次執(zhí)行程序。每條指令包含特定的操作和操作數(shù),可以是算術運算、邏輯判斷、內(nèi)存讀寫等。

運行時庫調(diào)用:程序在運行時可能會調(diào)用一些庫函數(shù),如輸入輸出、內(nèi)存管理等。這些庫函數(shù)提供常用功能,方便開發(fā)人員使用。

結束:當程序完成所有指令并達到退出條件時,程序結束運行。操作系統(tǒng)回收相關資源,并返回給用戶相應的結果或狀態(tài)信息。

10、C++中指針和用的區(qū)別

定義方式:指針使用*來聲明,并且需要通過取地址運算符&獲取變量的地址;引用則直接以變量名定義。

空值:指針可以具有空值(nullptr),表示沒有指向有效對象;而引用必須始終引用一個有效的對象。

可改變性:指針可以被重新賦值,可以更改所指向的對象;而引用在創(chuàng)建時必須初始化,并且不能再綁定到其他對象上。

空間占用:指針本身占據(jù)額外的內(nèi)存空間來存儲地址;而引用僅作為已存在對象的別名,不占據(jù)額外空間。

訪問方式:通過指針訪問對象需要使用解引用操作符*;而通過引用直接訪問即可,無需解引用操作符。

函數(shù)參數(shù)傳遞:指針可以作為函數(shù)參數(shù)傳遞,允許在函數(shù)內(nèi)部修改原始數(shù)據(jù);而引用也可以作為函數(shù)參數(shù)傳遞,但不會創(chuàng)建副本,在函數(shù)內(nèi)部修改將影響原始數(shù)據(jù)。

11、malloc/new. free/delete各自區(qū)別

分配方式:malloc()函數(shù)分配內(nèi)存時需要指定要分配的字節(jié)數(shù),返回一個void指針,需要進行類型轉換;而new運算符在分配內(nèi)存時會根據(jù)對象類型自動計算所需字節(jié)數(shù),并返回指向正確類型的指針。

構造函數(shù)調(diào)用:使用malloc()分配的內(nèi)存只是簡單地獲取一塊原始內(nèi)存區(qū)域,不會調(diào)用對象的構造函數(shù);而使用new運算符分配的內(nèi)存會調(diào)用對象的構造函數(shù)進行初始化。

內(nèi)存越界檢查:使用 malloc() 分配內(nèi)存時沒有辦法進行邊界檢查,容易出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出等問題;而 new[] 運算符在分配數(shù)組時可以根據(jù)元素數(shù)量進行邊界檢查。

釋放方式:通過 free() 釋放由 malloc() 分配的內(nèi)存;而使用 delete 運算符釋放由 new 運算符分配的單個對象所占用的內(nèi)存, 使用 delete[] 運算符來釋放由 new[] 運算符分配的數(shù)組所占用的內(nèi)存。

內(nèi)存對齊:malloc() 分配的內(nèi)存不保證按照特定對齊方式進行,可能需要額外的對齊操作;而 new 和 new[] 運算符可以確保正確的對齊方式。

12、 ++i與i++的區(qū)別

++i和i++都是C++中的自增運算符,用于將變量增加1。它們之間的區(qū)別在于它們的返回值和執(zhí)行順序。

++i(前置自增):先進行自增操作,然后返回自增后的值。

先對變量 i 進行加1操作,再使用修改后的值。

例如,如果 i 的初始值為3,則 ++i 的結果為4,并且 i 的值也變?yōu)榱?。

i++(后置自增):先返回當前值,然后再進行自增操作。

先使用變量 i 當前的值,在之后再對其進行加1操作。

例如,如果 i 的初始值為3,則 i++ 的結果為3,并且 i 的值變?yōu)?。

在大多數(shù)情況下,這兩種形式在單獨使用時并沒有明顯區(qū)別。但當它們作為表達式的一部分或者與其他運算符結合時,可能會產(chǎn)生不同的結果。例如:int i = 3;

int a = ++i; // 先將 i 加 1 再賦給 a,a 的值為 4

int b = i++; // 先將 i 賦給 b 再加 1,b 的值為 4

13、指針函數(shù)和函數(shù)指針的區(qū)別

指針函數(shù)(Pointer to a Function):

指針函數(shù)是一個返回指針類型的函數(shù)。它聲明了一個函數(shù),其返回類型是指向特定類型的指針。

通過使用指針函數(shù),我們可以間接地調(diào)用該函數(shù)并獲取其返回值。

示例:int* getPointer(); // 聲明一個返回int指針的指針函數(shù)

函數(shù)指針(Function Pointer):

函數(shù)指針是一個變量,用于存儲或指向特定類型的函數(shù)。

它可以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)、在運行時動態(tài)選擇要執(zhí)行的不同函數(shù)等。

使用函數(shù)指針,我們可以直接調(diào)用所存儲或指向的相應函數(shù)。

示例:int add(int a, int b) { return a + b; }

int (*funcPtr)(int, int) = add; // 聲明一個名為 funcPtr 的整型返回值、接受兩個整型參數(shù)的函數(shù)指針,并將其初始化為 add 函數(shù)

14、指針數(shù)組和數(shù)組指針的區(qū)別

指針數(shù)組(Pointer Array):

指針數(shù)組是一個包含指針元素的數(shù)組。每個元素都是指向特定類型的指針。

在內(nèi)存中,指針數(shù)組會占據(jù)一段連續(xù)的空間,每個元素都存儲一個地址,可以分別指向不同的變量或?qū)ο蟆?/p>

示例:int* ptrArr[5]; // 聲明一個包含5個int類型指針元素的指針數(shù)組

數(shù)組指針(Array Pointer):

數(shù)組指針是一個指向數(shù)組的指針,也可以說是一個具有特定數(shù)據(jù)類型的單個指針。

它存儲了數(shù)組第一個元素的地址,可以通過解引用操作符訪問該數(shù)組的所有元素。

示例:int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

int (*arrPtr)[5] = &arr; // 聲明一個名為 arrPtr 的整型數(shù)組指針,并將其初始化為 arr 數(shù)組的地址

15、指針常量和常量指針的區(qū)別

指針常量(Pointer to Constant):

指針常量是一個指向常量對象的指針,這意味著該指針所指向的對象的值是不可修改的,但可以通過其他方式修改指針本身。

一旦指針被初始化為某個對象的地址,就不能再改變它所指向的對象了。

示例:const int* ptrToConst; // 聲明一個指向常量整數(shù)的指針

常量指針(Constant Pointer):

常量指針是一個不可更改地址綁定關系的指針,即該指針所存儲的地址不能再修改。但可以通過該指針間接地修改所指向?qū)ο蟮闹怠?/p>

這意味著可以更改所指向的對象,但不能更改存儲在該指針中的地址。int value = 10;

int* const constPtr = &value; // 聲明一個常量整型指針,并將其初始化為 value 的地址

16、值傳遞、指針傳遞引用傳遞的區(qū)別

值傳遞(Pass by Value):

在值傳遞中,函數(shù)接收到的是實際參數(shù)的副本。

函數(shù)對參數(shù)進行修改不會影響原始數(shù)據(jù)。

優(yōu)點是簡單、安全,不會對原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

缺點是如果參數(shù)較大,復制數(shù)據(jù)的開銷可能比較高。

指針傳遞(Pass by Pointer):

在指針傳遞中,函數(shù)接收到的是指向?qū)嶋H參數(shù)的指針。

函數(shù)可以通過該指針來訪問和修改實際參數(shù)所在內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù)。

優(yōu)點是可以在函數(shù)內(nèi)部修改實際參數(shù),并且避免了復制大量數(shù)據(jù)的開銷。

缺點是需要額外處理空指針異常,并且需要顯式地使用解引用操作符。

引用傳遞(Pass by Reference):

在引用傳遞中,函數(shù)接收到的是實際參數(shù)的引用或別名。

函數(shù)可以直接使用該引用來訪問和修改實際參數(shù)所在內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù),就像操作原始數(shù)據(jù)一樣。

優(yōu)點是既可以在函數(shù)內(nèi)部修改實際參數(shù),又不需要顯式地使用解引用操作符。

缺點是一旦傳遞了引用,就無法避免修改原始數(shù)據(jù)。

17、extern “c”的作用

在C++中,extern "C"是用于指定一個函數(shù)或變量采用C語言的編譯規(guī)則進行編譯和鏈接。當在C++代碼中調(diào)用C語言編寫的函數(shù)時,由于C和C++對函數(shù)名稱的命名規(guī)則存在差異,使用extern "C"可以告訴編譯器按照C語言的命名規(guī)則來處理該函數(shù),以保證正確鏈接。

具體而言,使用extern "C"聲明的函數(shù)會按照C語言的命名約定進行編譯和鏈接,即不會進行名稱修飾(name mangling),函數(shù)名與在C語言中定義的一致。這樣,在C++代碼中就可以直接通過函數(shù)名調(diào)用該函數(shù),而無需考慮名稱修飾帶來的問題。

18、大端對擠與小端對擠

大端序(Big-Endian)和小端序(Little-Endian): 大端序是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)存儲在低地址,而小端序則是指數(shù)據(jù)的低字節(jié)存儲在低地址。例如,十六進制數(shù)0x12345678在大端序中以字節(jié)形式存儲為12 34 56 78,在小端序中則存儲為78 56 34 12。不同的處理器架構可能采用不同的字節(jié)順序。

對齊填充(Padding): 在結構體或類定義中,為了滿足對齊要求,編譯器可能會在結構體或類成員之間插入額外的空白字節(jié),稱為對齊填充。這樣做可以提高內(nèi)存訪問效率,避免因未對齊訪問造成性能損失。 在默認情況下,一般采用4字節(jié)或8字節(jié)對齊。例如,在32位系統(tǒng)上定義一個結構體成員變量為int類型,則該成員變量會被自動放置到4字節(jié)邊界上,并且后面可能有3個填充字節(jié)。

19、深拷貝、淺拷貝、寫時拷貝后端技術

深拷貝(Deep Copy)和淺拷貝(Shallow Copy)是常用于數(shù)據(jù)復制的概念,而寫時拷貝(Copy-on-Write)是一種優(yōu)化技術。這些概念通常與后端技術無直接關聯(lián),但可以在各種后端技術中使用。

深拷貝(Deep Copy): 深拷貝是指創(chuàng)建一個新對象,將源對象的所有成員變量逐個復制到新對象中,并且對引用類型的成員變量也進行遞歸地復制。結果是兩個對象具有相同的值,但在內(nèi)存中完全獨立存在。修改其中一個對象不會影響另一個對象。 深拷貝通常涉及到自定義的拷貝構造函數(shù)或重載賦值運算符。

淺拷貝(Shallow Copy): 淺拷貝是指創(chuàng)建一個新對象,將源對象的所有成員變量簡單地復制到新對象中。如果成員變量是引用類型,則只復制了引用而不是實際數(shù)據(jù)。結果是兩個對象共享同一份數(shù)據(jù),在某些情況下可能導致意外修改。

寫時拷貝(Copy-on-Write): 寫時拷貝是一種內(nèi)存管理優(yōu)化技術,在需要修改被共享的數(shù)據(jù)時才執(zhí)行實際的復制操作。當多個對象共享同一份數(shù)據(jù)時,如果有一個對象要修改該數(shù)據(jù),就會先進行復制操作,將數(shù)據(jù)的副本創(chuàng)建出來,然后再進行修改。這樣可以減少不必要的內(nèi)存復制開銷,并提高性能。

這些概念在后端技術中的應用取決于具體的場景和需求。例如,在并發(fā)編程中,可以使用寫時拷貝來避免多線程競爭導致的數(shù)據(jù)沖突。在分布式系統(tǒng)中,深拷貝和淺拷貝可能用于傳遞對象或消息。對于數(shù)據(jù)庫備份等情況,可能需要考慮深拷貝或淺拷貝以及相關的持久化技術。

20、什么是C++的基本數(shù)據(jù)類型?

整型(Integral Types):

bool:布爾類型,用于表示真或假。

char:字符類型,表示單個字符。

int:整數(shù)類型,表示帶符號整數(shù)。

unsigned int:無符號整數(shù)類型,表示非負整數(shù)。

short:短整數(shù)類型,表示較小范圍的帶符號整數(shù)。

unsigned short:無符號短整數(shù)類型,表示較小范圍的非負整數(shù)。

long:長整數(shù)類型,表示較大范圍的帶符號整數(shù)。

unsigned long:無符號長整數(shù)類型,表示較大范圍的非負整數(shù)。

浮點型(Floating-point Types):

float:單精度浮點型,用于存儲小數(shù)。

double:雙精度浮點型,在范圍和精度上比float更大。

枚舉型(Enumeration Types):

enum:枚舉類型,用于定義一組具名常量值。

字符串型(Character Types):

char[] 或 char* :字符串類型,用于存儲一系列字符。

除了這些基本數(shù)據(jù)類型外,C++還支持一些復合數(shù)據(jù)類型如數(shù)組、結構體、聯(lián)合體和指針等。此外,在標準庫中也提供了許多其他數(shù)據(jù)結構和容器類,如向量、列表、映射等。這些數(shù)據(jù)類型和容器類可用于構建更復雜的數(shù)據(jù)結構和算法。

21、解釋C++中的引用(Reference)和指針(Pointer)之間的區(qū)別。

定義和使用:引用在聲明時必須被初始化,并且一旦綁定到一個對象后,就無法重新綁定到另一個對象。而指針可以先聲明,再通過賦值操作指向不同的對象。

空值(Null value):引用不允許為空,必須始終引用有效的對象。而指針可以為空,在某些情況下可以表示沒有有效對象。

內(nèi)存地址:引用沒有自己的內(nèi)存地址,它只是作為已存在對象的別名。而指針有自己的內(nèi)存地址,并且可以直接對其進行操作。

操作符:對于引用,使用操作符“&”獲取變量的地址并創(chuàng)建引用;使用操作符“”來解引用(取得所引用對象的值)。而對于指針,則使用操作符“&”來獲取變量地址;使用操作符“”來解引用以獲得該指針所指向位置上存儲的值。

可以更改性:由于引用只是一個別名,一旦與某個變量綁定后,通過該引用可以修改該變量的值。而指針本身是一個獨立實體,在不斷地進行賦值、移動等操作下,可以改變所指向的對象。

22、什么是函數(shù)重載(Function Overloading)?如何實現(xiàn)函數(shù)重載?

函數(shù)重載(Function Overloading)是指在同一個作用域內(nèi),允許定義多個具有相同名稱但參數(shù)類型、參數(shù)順序或參數(shù)個數(shù)不同的函數(shù)。通過函數(shù)重載,可以使用相同的函數(shù)名來實現(xiàn)不同功能的函數(shù)。

要實現(xiàn)函數(shù)重載,需要遵循以下規(guī)則:

函數(shù)名稱必須相同。

參數(shù)列表必須不同:可以通過參數(shù)的類型、順序或個數(shù)進行區(qū)分。

返回類型通常不是區(qū)分函數(shù)重載的標準,所以不能僅通過返回類型來進行重載。

示例代碼如下:// 函數(shù)重載示例

// 兩個整數(shù)相加

int add(int a, int b) {

return a + b;

}

// 三個整數(shù)相加

int add(int a, int b, int c) {

return a + b + c;

}

// 兩個浮點數(shù)相加

float add(float a, float b) {

return a + b;

}

int main() {

int sum1 = add(3, 5); // 調(diào)用第一個add函數(shù)

int sum2 = add(2, 4, 6); // 調(diào)用第二個add函數(shù)

float sum3 = add(1.5f, 2.7f); // 調(diào)用第三個add函數(shù)

return 0;

}

在上面的示例中,add() 函數(shù)被重載了三次,根據(jù)傳入的參數(shù)類型和數(shù)量,編譯器能夠確定要調(diào)用哪個具體的函數(shù)。通過函數(shù)重載,可以提高代碼的可讀性和靈活性,使得函數(shù)命名更加直觀且符合語義。

23、解釋什么是類和對象,以及它們之間的關系。

在面向?qū)ο缶幊讨?,類和對象是兩個核心概念。

類(Class)是一種抽象的數(shù)據(jù)類型,它定義了一組屬性和方法,用于描述具有相似特征和行為的對象。類可以看作是一個模板或藍圖,描述了如何創(chuàng)建對象。

對象(Object)是類的實例化結果,它是具體存在的、能夠存儲數(shù)據(jù)和執(zhí)行操作的實體。每個對象都有自己獨立的狀態(tài)(屬性值)和行為(方法)。

關系方面:

類是抽象的概念,用于定義對象的共同屬性和行為。它們通常由變量(成員變量)和函數(shù)(成員函數(shù)/方法)組成。

對象是類的具體實例,根據(jù)類的定義而創(chuàng)建。通過使用關鍵字 new 來分配內(nèi)存空間并初始化一個新的對象。

類可以看作是對象構造的模板或原型,通過實例化來生成多個具有相似特征和行為的對象。

通過使用類中定義的屬性和方法,我們可以操作對象并訪問其狀態(tài)。

簡單來說,類定義了一種抽象數(shù)據(jù)類型,并提供了對應實例化后具體存在的對象所需的結構和行為。通過創(chuàng)建多個不同的對象,我們可以同時處理各種不同數(shù)據(jù)并執(zhí)行相關操作。

24、C++中的訪問修飾符有哪些?請解釋它們分別的作用。

public:

公共成員在任何地方都可以被訪問。

類的公共成員可以通過對象直接訪問或者通過類的公共接口進行訪問。

公共成員通常用于描述對象的行為或提供公開的數(shù)據(jù)。

protected:

受保護成員只能在當前類及其派生類中被訪問。

外部代碼無法直接訪問受保護成員,但派生類可以繼承并訪問這些成員。

受保護成員通常用于封裝一些內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié),子類需要使用但不希望被其他外部代碼直接訪問。

private:

私有成員只能在當前類內(nèi)部被訪問。

外部代碼無法直接訪問私有成員,包括派生類。

私有成員通常用于封裝和隱藏實現(xiàn)細節(jié),限制對數(shù)據(jù)的直接操作。

25、什么是虛函數(shù)(Virtual Function)和純虛函數(shù)(Pure Virtual Function)?有什么區(qū)別?

在C++中,虛函數(shù)(Virtual Function)是一種用于實現(xiàn)運行時多態(tài)的特殊函數(shù)。它通過使用關鍵字virtual進行聲明,在基類中定義并在派生類中進行重寫。當通過基類指針或引用調(diào)用虛函數(shù)時,將根據(jù)實際對象的類型來確定要調(diào)用的函數(shù)版本。

純虛函數(shù)(Pure Virtual Function)是一個在基類中聲明但沒有具體實現(xiàn)的虛函數(shù)。它通過在函數(shù)聲明末尾加上= 0來表示純虛函數(shù)。純虛函數(shù)只有聲明而沒有定義,需要被派生類重寫才能使用。

區(qū)別:

虛函數(shù)可以具有默認實現(xiàn),而純虛函數(shù)沒有具體實現(xiàn)。

派生類可以選擇是否重寫虛函數(shù),但必須重寫純虛函數(shù)。

含有純虛函數(shù)的類稱為抽象類,不能直接創(chuàng)建對象,只能作為基類供派生類繼承和實現(xiàn)。而含有普通虛函數(shù)的類可以被直接實例化。

如果一個派生類未覆蓋了其基類的純虛函數(shù),則該派生類也成為抽象類。

26、解釋C++中的繼承(Inheritance),包括單繼承和多繼承。

在C++中,繼承(Inheritance)是一種面向?qū)ο缶幊痰母拍?,用于?chuàng)建一個新的類(稱為派生類或子類),從一個或多個現(xiàn)有的類(稱為基類或父類)繼承屬性和行為。

單繼承(Single Inheritance)指的是一個派生類只能從一個基類繼承屬性和行為。語法上使用關鍵字class后面跟著冒號來指定繼承關系,并且可以選擇公有繼承、私有繼承或保護繼承。例如:class Base {

public:

// 基類成員函數(shù)和成員變量

};

class Derived : public Base {

// 派生類成員函數(shù)和成員變量

};

多繼承(Multiple Inheritance)指的是一個派生類可以從多個基類繼承屬性和行為。在語法上,通過使用逗號將多個基類名稱放在冒號后面來表示多重繼承關系。例如:class Base1 {

public:

// 基類1成員函數(shù)和成員變量

};

class Base2 {

public:

// 基類2成員函數(shù)和成員變量

};

class Derived : public Base1, public Base2 {

// 派生類成員函數(shù)和成員變量

};

通過繼承,派生類可以獲得基類的非私有成員函數(shù)和成員變量,并且可以在派生類中添加新的成員函數(shù)和成員變量,或者重寫基類的虛函數(shù)。

繼承實現(xiàn)了代碼重用和層次化設計,使得對象之間的關系更加清晰。但是需要注意合理使用繼承,避免過度復雜的繼承關系和潛在的問題,比如菱形繼承(Diamond Inheritance)引發(fā)的二義性等。

27、請解釋析構函數(shù)(Destructor)在C++中的作用和使用方式。

析構函數(shù)(Destructor)是在對象銷毀時被自動調(diào)用的特殊成員函數(shù)。它的主要作用是完成對象的清理工作,釋放對象占用的資源,以及執(zhí)行必要的善后操作。

在C++中,析構函數(shù)使用類名前加上一個波浪線(~)來定義,沒有返回類型和參數(shù)列表。每個類只能有一個析構函數(shù),并且不接受任何參數(shù)。例如:class MyClass {

public:

// 構造函數(shù)

MyClass() {

// 初始化工作

}

// 析構函數(shù)

~MyClass() {

// 清理工作、釋放資源等

}

};

當對象超出其作用域、被顯式刪除或者程序結束時,析構函數(shù)會自動被調(diào)用。它可以處理一些需要在對象銷毀時進行的清理操作,比如釋放動態(tài)分配的內(nèi)存、關閉文件、斷開網(wǎng)絡連接等。

注意,在C++中如果沒有顯式定義析構函數(shù),編譯器會提供默認的析構函數(shù),默認析構函數(shù)什么也不做。但如果需要在對象銷毀時執(zhí)行一些特殊操作或釋放資源,則應該顯式定義自己的析構函數(shù)。

28、C++中的友元函數(shù)(Friend Function)是什么?為什么會使用它們?

在C++中,友元函數(shù)(Friend Function)是一種被聲明為某個類的友元的非成員函數(shù)。這意味著友元函數(shù)可以直接訪問該類的私有成員和保護成員。

友元函數(shù)通過在類中進行聲明并在類外部進行定義來實現(xiàn)。聲明方式為將該函數(shù)放置在類的聲明中,并在前面加上friend關鍵字,表示它是該類的友元。定義時不需要使用作用域解析運算符(::),因為它不是該類的成員函數(shù)。

使用友元函數(shù)有以下幾個原因:

訪問私有成員:友元函數(shù)能夠直接訪問包含它們的類的私有成員和保護成員,這對于需要操作或讀取對象內(nèi)部數(shù)據(jù)但又無法作為成員函數(shù)實現(xiàn)的情況很有用。

增強封裝性:通常情況下,我們應該將數(shù)據(jù)隱藏在類的私有部分,并提供公共接口來操作數(shù)據(jù)。但某些特殊情況下可能需要授權其他非成員函數(shù)訪問私有數(shù)據(jù),而不暴露給外界。這時候可以使用友元函數(shù),在限定范圍內(nèi)增強封裝性。

實現(xiàn)運算符重載:運算符重載通常涉及兩個對象之間的操作,而且其中一個對象可能不是調(diào)用者。通過將重載運算符的非成員函數(shù)聲明為友元函數(shù),可以實現(xiàn)對私有數(shù)據(jù)的訪問,并使運算符重載更加靈活。

需要注意的是,友元函數(shù)不屬于類的成員函數(shù),它們沒有隱含的this指針,因此無法直接訪問非靜態(tài)成員變量。但它們可以通過對象的參數(shù)來訪問成員變量和調(diào)用其他成員函數(shù)。

29、解釋命名空間(Namespace)在C++中的作用和優(yōu)勢。

命名空間(Namespace)是C++中一種用于組織代碼的機制,可以將全局作用域劃分為不同的區(qū)域,以避免命名沖突,并提供更好的代碼結構和可讀性。

以下是命名空間在C++中的作用和優(yōu)勢:

避免命名沖突:當我們在編寫大型程序或使用多個庫時,可能會出現(xiàn)相同名稱的函數(shù)、變量或類等。使用命名空間可以將這些實體包裝到特定的命名空間中,在不同的命名空間中定義相同名稱的實體不會產(chǎn)生沖突。

提供更好的代碼結構:通過將相關功能或模塊放置在相應的命名空間下,可以提供更清晰、組織良好的代碼結構。這使得代碼易于理解、維護和擴展。

支持重載和擴展:使用命名空間可以支持函數(shù)、類等實體的重載。當我們需要為相似但功能稍有差異的對象創(chuàng)建多個版本時,可以利用命名空間來區(qū)分它們,并根據(jù)需要進行選擇調(diào)用。

具備嵌套性:C++中的命名空間可以嵌套定義,即在一個命名空間內(nèi)部可以再定義其他子命名空間。這樣可以進一步劃分和組織相關聯(lián)的代碼。

可避免全局污染:使用命名空間可以減少全局命名的使用,從而減少全局作用域的變量和函數(shù)的數(shù)量。這有助于避免不必要的全局變量和函數(shù)污染。

提高可讀性和可維護性:通過明確指定實體所屬的命名空間,代碼的可讀性得到提高。開發(fā)人員可以更清楚地知道特定實體是在哪個命名空間下定義和使用的,從而增強了代碼的可維護性。

30、什么是模板(Template)?如何定義一個模板類或模板函數(shù)?

模板(Template)是C++中的一種泛型編程機制,允許定義通用的類或函數(shù),可以在多個不同類型上進行實例化。通過使用模板,可以實現(xiàn)代碼重用和提供靈活性。

下面是如何定義一個模板類或模板函數(shù)的示例:

定義一個模板類:template

class MyClass {

public:

T data;

void display() {

std::cout << "Data: " << data << std::endl;

}

};

在上述示例中,我們使用template來聲明一個模板類,并通過typename T指定了一個類型參數(shù)。這樣,MyClass就可以在不同的類型上進行實例化。

定義一個模板函數(shù):template

T getMax(T a, T b) {

return (a > b) ? a : b;

}

在上述示例中,我們使用template來聲明一個模板函數(shù),并通過typename T指定了一個類型參數(shù)。這樣,getMax()就可以接收不同類型的參數(shù)并返回較大的值。

使用時,可以按照以下方式對模板進行實例化和調(diào)用:MyClassobj; // 實例化為int類型的MyClass對象

obj.data = 10;

obj.display();

int result = getMax(5, 8); // 調(diào)用getMax函數(shù)并傳入int型參數(shù)

std::cout << "Max value: " << result << std::endl;

通過模板,我們可以在編寫代碼時不需要為每個特定類型都重復編寫類或函數(shù)的定義,而是使用通用的模板進行實例化。這提供了更高的代碼重用性和靈活性。

31、C++標準模板庫(STL)中的常用容器有哪些?請解釋它們的特點和使用場景。

vector:

特點:動態(tài)數(shù)組,支持快速隨機訪問元素,并且能夠在末尾進行高效插入和刪除操作。

使用場景:適用于需要頻繁進行隨機訪問、動態(tài)調(diào)整大小以及在末尾添加或刪除元素的情況。

list:

特點:雙向鏈表,支持快速在任意位置插入和刪除元素,但不支持隨機訪問。

使用場景:適用于需要頻繁在任意位置插入和刪除元素的情況,但不需要隨機訪問元素。

deque:

特點:雙端隊列,可以在兩端高效地進行插入和刪除操作,支持隨機訪問。

使用場景:適用于需要在兩端進行頻繁插入和刪除操作,并且可能需要隨機訪問元素的情況。

stack:

特點:后進先出(LIFO)的堆棧結構,只能在棧頂進行插入和刪除操作。

使用場景:適用于需要實現(xiàn)后進先出策略的問題,如函數(shù)調(diào)用棧、括號匹配等。

queue:

特點:先進先出(FIFO)的隊列結構,只能在隊尾進行插入,在隊首進行刪除操作。

使用場景:適用于需要實現(xiàn)先進先出策略的問題,如任務調(diào)度、消息隊列等。

priority_queue:

特點:基于堆結構實現(xiàn)的優(yōu)先隊列,可以按照指定的優(yōu)先級順序插入和訪問元素。

使用場景:適用于需要按照特定優(yōu)先級處理元素的情況,如任務調(diào)度、最小/最大值查找等。

map:

特點:關聯(lián)容器,提供鍵值對存儲,并按照鍵的有序性進行排序和訪問。

使用場景:適用于需要快速根據(jù)鍵查找對應值的情況,并且需要保持有序性。

set:

特點:關聯(lián)容器,提供有序唯一元素集合,不允許重復元素。

使用場景:適用于需要維護有序且無重復元素集合的情況。

這些容器都是通過模板類實現(xiàn)的,并提供了一系列成員函數(shù)來支持常見操作。根據(jù)具體需求選擇合適的容器可以提高代碼效率和可讀性。

32、解釋什么是異常處理(Exception Handling),以及try-catch塊的工作原理。

異常處理(Exception Handling)是一種編程技術,用于在程序執(zhí)行過程中捕獲和處理出現(xiàn)的異常情況,以保證程序的穩(wěn)定性和可靠性。

在C++中,異常處理通過try-catch塊來實現(xiàn)。try塊用于包含可能拋出異常的代碼片段,而catch塊則用于捕獲并處理這些異常。其工作原理如下:

在try塊內(nèi)部,程序執(zhí)行可能引發(fā)異常的語句。

如果在try塊中發(fā)生了異常,那么會立即跳轉到與之匹配的catch塊。

catch塊中列出了要捕獲的特定類型或通用類型的異常。當匹配到對應類型的異常時,相應的catch塊將被執(zhí)行。

執(zhí)行完匹配的catch塊后,程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行接下來的代碼。

catch塊可以有多個,并按照順序進行匹配檢查。如果某個catch塊成功匹配了異常類型,則該catch塊會被執(zhí)行;如果沒有找到匹配項,則該異常會傳遞給上一層調(diào)用函數(shù)或者系統(tǒng)默認處理。

通常,在catch塊中可以對捕獲到的異常進行必要的處理操作,比如輸出錯誤信息、進行修復操作或者重新拋出其他更高級別的異常。

使用try-catch語句能夠有效地處理程序運行時可能發(fā)生的各種異常情況,從而提高程序的健壯性和可維護性。

33、C++中的運算符重載(Operator Overloading)是什么?如何實現(xiàn)運算符重載?

C++中的運算符重載(Operator Overloading)是一種特性,允許程序員為已有的運算符賦予新的含義或行為,以適應自定義類型的操作需求。通過運算符重載,可以實現(xiàn)對用戶自定義類型對象之間的運算進行重定義。

運算符重載使用特定的語法和函數(shù)來定義,具體步驟如下:

創(chuàng)建一個成員函數(shù)或非成員函數(shù)來實現(xiàn)運算符重載。該函數(shù)應包含所要重載的運算符及其參數(shù)。

選擇合適的重載形式:一元操作符(只有一個操作數(shù))或二元操作符(兩個操作數(shù))。

根據(jù)需要,在函數(shù)內(nèi)部實現(xiàn)相應的操作邏輯,并返回結果。

以下是示例代碼演示如何通過運算符重載實現(xiàn)矢量加法:#include

class Vector {

private:

double x, y;

public:

Vector(double xVal = 0, double yVal = 0) : x(xVal), y(yVal) {}

Vector operator+(const Vector& other) const {

return Vector(x + other.x, y + other.y);

}

void display() const {

std::cout << "(" << x << ", " << y << ")" << std::endl;

}

};

int main() {

Vector v1(2, 3);

Vector v2(4, 5);

Vector result = v1 + v2;

result.display(); // 輸出 (6, 8)

return 0;

}

在上述代碼中,我們定義了一個名為Vector的類,并重載了加法運算符+。通過實現(xiàn)成員函數(shù)operator+,我們可以使用v1 + v2來執(zhí)行矢量的加法操作。

34、請解釋虛擬繼承(Virtual Inheritance)在多繼承中的作用和意義。

在多繼承中,如果一個派生類從多個基類繼承同一份虛基類,那么這些基類將共享同一個實例。這種繼承方式稱為虛擬繼承(Virtual Inheritance)。

虛擬繼承的作用和意義主要體現(xiàn)在解決"菱形繼承"(Diamond Inheritance)問題。菱形繼承指的是當一個派生類同時從兩個不相關的基類派生,并且這兩個基類又公共地繼承自同一個基類,從而導致派生類中包含了兩份相同的基類數(shù)據(jù)成員。

使用虛擬繼承可以避免菱形繼承問題帶來的二義性和資源浪費。它通過在共同基類上設置虛擬關鍵字來標識該基類是虛基類,被直接派生的每個派生類只保留對共同虛基類的單一實例引用。這樣,即使多個路徑都指向同一份虛基類,也只有一份實例存在于最后的派生對象中。

以下是示例代碼演示了虛擬繼承解決菱形繼承問題:#include

class Animal {

public:

Animal() { std::cout << "Animal constructor called." << std::endl; }

int age;

};

class Mammal : public virtual Animal {

public:

Mammal() { std::cout << "Mammal constructor called." << std::endl; }

};

class Bird : public virtual Animal {

public:

Bird() { std::cout << "Bird constructor called." << std::endl; }

};

class Platypus : public Mammal, public Bird {

public:

Platypus() { std::cout << "Platypus constructor called." << std::endl; }

};

int main() {

Platypus platypus;

platypus.age = 10;

std::cout << "Platypus age: " << platypus.age << std::endl;

return 0;

}

在上述代碼中,Animal是虛基類,Mammal和Bird都通過虛擬繼承繼承自Animal。最后,Platypus派生自Mammal和Bird。

使用虛擬繼承可以確保Platypus類只有一個Animal實例,避免了菱形繼承問題。同時,它還減少了內(nèi)存占用和構造函數(shù)的調(diào)用次數(shù)。

35、解釋C++中的類型轉換操作符(Type Conversion Operator)和顯式類型轉換(Explicit Type Casting)。

在C++中,類型轉換操作符和顯式類型轉換是用于將一個類型的值轉換為另一種類型的機制。

類型轉換操作符(Type Conversion Operator): 類型轉換操作符是一種特殊的成員函數(shù),它被用來定義自定義類型到其他類型的隱式轉換。它以類似于函數(shù)調(diào)用的方式使用,并返回目標類型的值。通過重載該操作符,可以讓用戶自定義對象在不同數(shù)據(jù)類型之間進行隱式轉換。

示例代碼如下所示:class MyInt {

private:

int value;

public:

MyInt(int v) : value(v) {}

operator int() { // 定義了從 MyInt 到 int 的隱式轉換

return value;

}

};

int main() {

MyInt myInt(42);

int num = myInt; // 調(diào)用隱式轉換操作符將 MyInt 轉換為 int

return 0;

}

顯式類型轉換(Explicit Type Casting): 顯式類型轉換是指通過強制指定要進行的具體類型轉換來將一個值從一種數(shù)據(jù)類型轉換為另一種數(shù)據(jù)類型。C++提供了幾種顯式類型轉換運算符:

靜態(tài)/常規(guī)強制(Static/Regular Cast):使用 static_cast 進行常規(guī)的強制類型轉換。

動態(tài)強制(Dynamic Cast):使用 dynamic_cast 進行類層次間的向下轉換,用于處理多態(tài)類型。

重新解釋強制(Reinterpret Cast):使用 reinterpret_cast 進行底層二進制的重新解釋,可以將任意指針類型相互轉換。

常量強制(Const Cast):使用 const_cast 去除常量屬性,用于修改對象的 const 或 volatile 屬性。

示例代碼如下所示:int main() {

float f = 3.14;

int num1 = static_cast(f); // 靜態(tài)強制轉換

int* ptr1 = reinterpret_cast(&f); // 重新解釋強制轉換

const char* str = "Hello";

char* nonConstStr = const_cast(str); // 常量強制轉換

return 0;

}

通過顯式類型轉換,我們可以控制類型之間的轉換,并確保在需要時進行正確且明確的類型轉換操作。

36、什么是智能指針(Smart Pointer)?請列舉幾種智能指針,并解釋它們的使用情境。

智能指針(Smart Pointer)是C++中的一種RAII(資源獲取即初始化)對象,用于管理動態(tài)分配的內(nèi)存資源。它們提供了自動化的內(nèi)存管理和安全釋放,減少了手動內(nèi)存管理錯誤的可能性。

以下是幾種常見的智能指針及其使用情境:std::unique_ptr: std::unique_ptr 是獨占所有權的智能指針,它確保只有一個指針可以訪問所管理的資源。當需要在多個地方共享資源時,應該選擇其他智能指針。使用 new 運算符創(chuàng)建對象并將其包裝在 std::unique_ptr 中。

示例:std::unique_ptr ptr(new int(42));

std::shared_ptr: std::shared_ptr 是共享所有權的智能指針,它允許多個指針共同擁有和訪問所管理的資源,并使用引用計數(shù)來跟蹤資源被引用的次數(shù)。當需要在多個地方共享資源且不關心所有者身份時,應該選擇 std::shared_ptr。

示例:std::shared_ptrptr1 = std::make_shared(42);

std::shared_ptrptr2 = ptr1;

std::weak_ptr: std::weak_ptr 也是一種共享所有權的智能指針,但不增加引用計數(shù)。它允許觀察資源的狀態(tài)而不擁有資源本身,避免了循環(huán)引用問題,并可以檢測資源是否被釋放。

示例:std::shared_ptrsharedPtr = std::make_shared(42);

std::weak_ptrweakPtr(sharedPtr);

if (auto lockedPtr = weakPtr.lock()) {

// 訪問 lockedPtr 所指向的資源

} else {

// 資源已被釋放

}

智能指針通過其析構函數(shù)自動釋放所管理的資源,無需手動調(diào)用 delete 或 free。它們提供了方便、安全和高效的內(nèi)存管理機制,幫助減少內(nèi)存泄漏和懸掛指針等問題的發(fā)生。使用智能指針可以簡化代碼并提高程序可靠性。

37、C++11引入了哪些新特性和語法改進?例如,lambda表達式、auto關鍵字等。

Lambda 表達式:允許在代碼中定義匿名函數(shù),可以方便地編寫簡短、內(nèi)聯(lián)的函數(shù)對象。

auto 關鍵字:用于自動推斷變量的類型。通過使用 auto,編譯器可以根據(jù)變量的初始值來推斷其類型。

Range-based for 循環(huán):提供了一種更簡潔、直觀的遍歷容器元素的方式。

nullptr 關鍵字:表示空指針,替代了傳統(tǒng)的 NULL 宏定義,具有更明確和安全的語義。

強類型枚舉(Scoped Enum):引入了具有作用域限定符和強類型的枚舉類型,解決了傳統(tǒng)枚舉帶來的一些問題。

智能指針(Smart Pointer):包括 std::unique_ptr、std::shared_ptr 和 std::weak_ptr,提供了更安全和方便地管理動態(tài)內(nèi)存分配的機制。

移動語義(Move Semantics)和右值引用(Rvalue References):通過 std::move 和 && 語法支持高效地轉移資源所有權,避免不必要的復制操作。

初始化列表(Initializer Lists):可以在對象構造時使用花括號初始化列表進行初始化操作。

靜態(tài)斷言(Static Assert):用于在編譯時進行靜態(tài)條件檢查,如果條件不滿足,則導致編譯錯誤。

并發(fā)支持庫(Concurrency Support Library):包括 std::thread、std::mutex、std::condition_variable 等,提供了線程和并發(fā)操作的標準庫支持。

38、解釋C++中的靜態(tài)斷言(Static Assertion)和動態(tài)斷言(Dynamic Assertion)之間的區(qū)別。

在C++中,靜態(tài)斷言(Static Assertion)和動態(tài)斷言(Dynamic Assertion)都是用于在程序中進行條件檢查的機制,但它們有一些重要的區(qū)別。

靜態(tài)斷言(Static Assertion):

靜態(tài)斷言是在編譯時進行的,即在代碼被編譯之前就會執(zhí)行。

使用靜態(tài)斷言可以對編譯期間已知的條件進行檢查。

靜態(tài)斷言使用靜態(tài)表達式來定義條件,并且如果條件為假,則會導致編譯錯誤。

靜態(tài)斷言通常用于驗證編譯期常量、類型屬性或其他與類型相關的約束。

動態(tài)斷言(Dynamic Assertion):

動態(tài)斷言是在運行時進行的,即在程序執(zhí)行過程中才會執(zhí)行。

使用動態(tài)斷言可以對運行時條件進行檢查。

動態(tài)斷言使用 assert() 宏來定義條件,并且如果條件為假,則會觸發(fā)一個運行時錯誤,并終止程序執(zhí)行。

動態(tài)斷言通常用于驗證假設、調(diào)試程序或捕獲意外情況。

39、請解釋C++中的析構函數(shù)可以是虛函數(shù),而構造函數(shù)不能。

在C++中,析構函數(shù)可以被聲明為虛函數(shù),而構造函數(shù)不能。這是因為虛函數(shù)的概念和對象的生命周期有關。

析構函數(shù):

析構函數(shù)用于釋放對象所占用的資源,并執(zhí)行其他必要的清理操作。

當一個對象被銷毀時(如離開作用域、delete操作),它的析構函數(shù)會被自動調(diào)用。

如果一個類需要在繼承體系中進行多態(tài)使用,即通過基類指針或引用來訪問派生類對象,那么基類的析構函數(shù)應當聲明為虛函數(shù)。

聲明為虛函數(shù)可以確保當基類指針指向派生類對象并刪除該指針時,會正確調(diào)用派生類的析構函數(shù),從而避免內(nèi)存泄漏。

構造函數(shù):

構造函數(shù)負責初始化對象,并在創(chuàng)建對象時被自動調(diào)用。

構造過程中對象還沒有完全形成,并且無法確定其實際類型(因為它還沒有被完全創(chuàng)建)。

在構造階段,如果將構造函數(shù)聲明為虛擬,則無法實現(xiàn)多態(tài)行為,因為調(diào)用虛擬機制需要已經(jīng)創(chuàng)建了完整的對象。同時,在調(diào)用虛擬方法之前也無法確定其實際類型。

40、const與#define的區(qū)別

作用域不同:

const:const關鍵字定義的常量具有塊級作用域,在定義的作用域內(nèi)有效。

#define:宏定義的常量沒有作用域限制,它是全局有效的。

類型檢查不同:

const:const關鍵字定義的常量是有類型的,并且在編譯時進行類型檢查。它會對變量賦予一個只讀屬性,不能再被修改。

#define:#define是預處理指令,在預處理階段進行簡單文本替換。沒有類型信息或類型檢查,只是將標識符替換為相應的文本。

內(nèi)存占用不同:

const:每個使用const聲明的變量都會在內(nèi)存中分配存儲空間。

#define:宏定義只是簡單地進行文本替換,沒有額外的內(nèi)存開銷。

可讀性和調(diào)試性不同:

const:使用const可以提供更好的可讀性,因為常量名稱具有明確含義,并且可以進行類型推斷。也可以通過調(diào)試器進行調(diào)試。

#define:由于只是簡單替換文本,可能導致代碼難以理解和調(diào)試。

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