C++常见面试题总结(1)

jinchanchan

来自：Cpp编程小茶馆

链接:https://blog.csdn.net/xu_fu_yong/article/details/122948379



1、C和C++的区别


1）C是面向过程的语言，是一个结构化的语言，考虑如何通过一个过程对输入进行处理得到输出；C++是面向对象的语言，主要特征是“封装、继承和多态”。封装隐藏了实现细节，使得代码模块化；派生类可以继承父类的数据和方法，扩展了已经存在的模块，实现了代码重用；多态则是“一个接口，多种实现”，通过派生类重写父类的虚函数，实现了接口的重用。


2）C和C++动态管理内存的方法不一样，C是使用malloc/free，而C++除此之外还有new/delete关键字。


3）C++中有引用，C中不存在引用的概念

2、C++中指针和引用的区别


1）指针是一个新的变量，存储了另一个变量的地址，我们可以通过访问这个地址来修改另一个变量；


引用只是一个别名，还是变量本身，对引用的任何操作就是对变量本身进行操作，以达到修改变量的目的


2）引用只有一级，而指针可以有多级


3）指针传参的时候，还是值传递，指针本身的值不可以修改，需要通过解引用才能对指向的对象进行操作


引用传参的时候，传进来的就是变量本身，因此变量可以被修改


3、结构体struct和共同体union（联合）的区别


结构体：将不同类型的数据组合成一个整体，是自定义类型


共同体：不同类型的几个变量共同占用一段内存


1）结构体中的每个成员都有自己独立的地址，它们是同时存在的；


共同体中的所有成员占用同一段内存，它们不能同时存在；


2）sizeof(struct)是内存对齐后所有成员长度的总和，sizeof(union)是内存对齐后最长数据成员的长度、


结构体为什么要内存对齐呢？


1.平台原因（移植原因）：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据，某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常


2.硬件原因：经过内存对齐之后，CPU的内存访问速度大大提升。


4、#define和const的区别


1）#define定义的常量没有类型，所给出的是一个立即数；const定义的常量有类型名字，存放在静态区域


2）处理阶段不同，#define定义的宏变量在预处理时进行替换，可能有多个拷贝，const所定义的变量在编译时确定其值，只有一个拷贝。


3）#define定义的常量是不可以用指针去指向，const定义的常量可以用指针去指向该常量的地址


4）#define可以定义简单的函数，const不可以定义函数


5、重载overload，覆盖（重写）override，隐藏（重定义）overwrite，这三者之间的区别


1）overload，将语义相近的几个函数用同一个名字表示，但是参数列表（参数的类型，个数，顺序不同）不同，这就是函数重载，返回值类型可以不同


特征：相同范围（同一个类中）、函数名字相同、参数不同、virtual关键字可有可无


2）override，派生类覆盖基类的虚函数，实现接口的重用，返回值类型必须相同


特征：不同范围（基类和派生类）、函数名字相同、参数相同、基类中必须有virtual关键字（必须是虚函数）


3）overwrite，派生类屏蔽了其同名的基类函数，返回值类型可以不同


特征：不同范围（基类和派生类）、函数名字相同、参数不同或者参数相同且无virtual关键字


6、new、delete、malloc、free之间的关系


new/delete,malloc/free都是动态分配内存的方式


1）malloc对开辟的空间大小严格指定，而new只需要对象名


2）new为对象分配空间时，调用对象的构造函数，delete调用对象的析构函数


既然有了malloc/free，C++中为什么还需要new/delete呢？


运算符是语言自身的特性，有固定的语义，编译器知道意味着什么，由编译器解释语义，生成相应的代码。


库函数是依赖于库的，一定程度上独立于语言的。编译器不关心库函数的作用，只保证编译，调用函数参数和返回值符合语法，生成call函数的代码。


malloc/free是库函数，new/delete是C++运算符。对于非内部数据类型而言，光用malloc/free无法满足动态对象都要求。new/delete是运算符，编译器保证调用构造和析构函数对对象进行初始化/析构。但是库函数malloc/free是库函数，不会执行构造/析构。


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7、const知道吗？解释一下其作用


const修饰类的成员变量，表示常量不可能被修改


const修饰类的成员函数，表示该函数不会修改类中的数据成员，不会调用其他非const的成员函数


const函数只能调用const函数，非const函数可以调用const函数


8、虚函数是怎么实现的


每一个含有虚函数的类都至少有有一个与之对应的虚函数表，其中存放着该类所有虚函数对应的函数指针（地址），


类的示例对象不包含虚函数表，只有虚指针；


派生类会生成一个兼容基类的虚函数表。


9、堆和栈的区别


1）栈 stack 存放函数的参数值、局部变量，由编译器自动分配释放


堆heap，是由new分配的内存块，由应用程序控制，需要程序员手动利用delete释放，如果没有，程序结束后，操作系统自动回收


2）因为堆的分配需要使用频繁的new/delete，造成内存空间的不连续，会有大量的碎片


3）对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方式是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。


C++内存区域分为5个区域。分别是堆，栈，自由存储区，全局/静态存储区和常量存储区。


栈：由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量存储区。里面通常是局部变量，函数参数等。


堆：由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。


自由存储区：由malloc等分配的内存块，和堆十分相似，不过它使用free来结束自己的生命。


全局/静态存储区：全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的c语言中。全局变量又分为初始化的和未初始化的，在c++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存。


常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，里面存放的是常量，不允许修改。


C++内存区域中堆和栈的区别：


管理方式不同：栈是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放由程序员完成，容易产生内存泄漏。


空间大小不同：一般来讲，在32为系统下面，堆内存可达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定空间大小的，例如，在vc6下面，默认的栈大小好像是1M。当然，也可以自己修改：打开工程。 project-->setting-->link，在category中选中output，然后再reserve中设定堆栈的最大值和 commit。


能否产生碎片：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题。


生长方向不同：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方式是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。


分配方式不同：堆都是动态分配的；栈有静态和动态两种分配方式。静态分配由编译器完成，比如局部变量的分配。动态分配由malloca函数进行、但栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配由编译器进行释放，无需我们手工实现。


分配效率不同：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是c/c++库函数提供的，机制很复杂。库函数会按照一定的算法进行分配。显然，堆的效率比栈要低得多。


进程内存中的映像，主要有代码区，堆（动态存储区，new/delete的动态数据），栈，静态存储区



10、关键字static的作用


1）函数体内： static 修饰的局部变量作用范围为该函数体，不同于auto变量，其内存只被分配一次，因此其值在下次调用的时候维持了上次的值


2）模块内：static修饰全局变量或全局函数，可以被模块内的所有函数访问，但是不能被模块外的其他函数访问，使用范围限制在声明它的模块内


3）类中：修饰成员变量，表示该变量属于整个类所有，对类的所有对象只有一份拷贝


4）类中：修饰成员函数，表示该函数属于整个类所有，不接受this指针，只能访问类中的static成员变量


注意和const的区别！！！const强调值不能被修改，而static强调唯一的拷贝，对所有类的对象