C++常用面试题20231022

C与C++的区别

c++在c的基础上增添类，C是一个结构化语言，它的重点在于算法和数据结构。C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程，对输入（或环境条件）进行运算处理得到输出（或实现过程（事务）控制），而对于C++，首要考虑的是如何构造一个对象模型，让这个模型能够契合与之对应的问题域，这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程（事务）控制。

问3：什么是面向对象（OOP）？

答：面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法、思想，通过将需求要素转化为对象进行问题处理的一种思想。

1. 对象：在面向对象编程中，对象是程序的基本构建单元。在图书馆系统中，我们可以创建对象来代表图书、借阅者和图书馆自身。

2. 类：类是对象的蓝图或模板。每个类定义了对象的属性（成员变量）和方法（成员函数）。例如，我们可以创建一个名为Book的类来定义图书对象，包括书名、作者、出版日期等属性，以及借书和还书等方法。

3. 封装：封装是将数据和操作数据的方法捆绑在一起的概念。在图书馆系统中，我们可以将图书对象的属性和方法封装在Book类中，以确保数据的安全性和可维护性。

4. 继承：继承允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。例如，我们可以创建一个名为LibraryMember的子类，它继承了一般Person类的属性，同时具有一些特有的属性和方法。

5. 多态：多态是一种机制，允许不同类的对象对相同的消息作出不同的响应。在图书馆系统中，不同类型的对象（例如Book和LibraryMember）可以响应不同的操作，如借书或还书。

#include 
#include 
 
class Book {
public:
    Book(const std::string& title, const std::string& author, int year)
        : title_(title), author_(author), year_(year) {}
 
    void Borrow() {
        // 实现借书逻辑
        std::cout << "Book borrowed: " << title_ << std::endl;
    }
 
    void Return() {
        // 实现还书逻辑
        std::cout << "Book returned: " << title_ << std::endl;
    }
 
private:
    std::string title_;
    std::string author_;
    int year_;
};
 
class LibraryMember {
public:
    LibraryMember(const std::string& name, int memberId)
        : name_(name), member_id_(memberId) {}
 
    void BorrowBook(Book& book) {
        // 实现借书逻辑
        book.Borrow();
    }
 
    void ReturnBook(Book& book) {
        // 实现还书逻辑
        book.Return();
    }
 
private:
    std::string name_;
    int member_id_;
};
 
int main() {
    Book book("The Catcher in the Rye", "J.D. Salinger", 1951);
    LibraryMember member("Alice", 1001);
 
    member.BorrowBook(book);
    member.ReturnBook(book);
 
    return 0;
}

问6：STL库用过吗？常见的STL容器有哪些？算法用过哪几个？

答：

STL包括两部分内容：容器和算法。（重要的还有融合这二者的迭代器）

容器，即存放数据的地方。比如array等。

在STL中，容器分为两类：序列式容器和关联式容器。

序列式容器，其中的元素不一定有序，但都可以被排序。如：vector、list、deque、stack、queue、heap、priority_queue、slist；

关联式容器，内部结构基本上是一颗平衡二叉树。所谓关联，指每个元素都有一个键值和一个实值，元素按照一定的规则存放。如：RB-tree、set、map、multiset、multimap、hashtable、hash_set、hash_map、hash_multiset、hash_multimap。

下面各选取一个作为说明。

vector：它是一个动态分配存储空间的容器。区别于c++中的array，array分配的空间是静态的，分配之后不能被改变，而vector会自动重分配（扩展）空间。

set：其内部元素会根据元素的键值自动被排序。区别于map，它的键值就是实值，而map可以同时拥有不同的键值和实值。

算法，如排序，复制……以及个容器特定的算法。这点不用过多介绍，主要看下面迭代器的内容。

迭代器是STL的精髓，我们这样描述它：迭代器提供了一种方法，使它能够按照顺序访问某个容器所含的各个元素，但无需暴露该容器的内部结构。它将容器和算法分开，好让这二者独立设计。

问7：数据结构会吗？项目开发过程中主要用到那些？

答：数据结构中主要会用到数组，链表，树（较少），也会用到栈和队列的思想。

问8：const知道吗？解释其作用。

答：

1.const 修饰类的成员变量，表示成员常量，不能被修改。

2.const修饰函数承诺在本函数内部不会修改类内的数据成员，不会调用其它非 const 成员函数。

3.如果 const 构成函数重载，const 对象只能调用 const 函数，非 const 对象优先调用非 const 函数。

4.const 函数只能调用 const 函数。非 const 函数可以调用 const 函数。

5.类体外定义的 const 成员函数，在定义和声明处都需要 const 修饰符

问10：堆和栈的区别？堆和栈的生命周期？

答：

一、堆栈空间分配区别：

1、栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈；

2、堆（操作系统）： 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

二、堆栈缓存方式区别：

1、栈使用的是一级缓存， 他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放；

2、堆是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

三、堆栈数据结构区别：

堆（数据结构）：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序；

栈（数据结构）：一种先进后出的数据结构。

问11：解释下封装、继承和多态？

答：

一、封装：

封装是实现面向对象程序设计的第一步，封装就是将数据或函数等集合在一个个的单元中（我们称之为类）。

封装的意义在于保护或者防止代码（数据）被我们无意中破坏。

二、继承：

继承主要实现重用代码，节省开发时间。

子类可以继承父类的一些东西。

三、多态

多态：同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果。在运行时，可以通过指向基类的指针，来调用实现派生类中的方法。

问12：指针和引用的区别？

答：

1. 指针是一个变量，只不过这个变量存储的是一个地址，指向内存的一个存储单元；而引用仅是个别名；

2. 引用使用时无需解引用(*)，指针需要解引用；

3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；

4. 引用没有 const，指针有 const；

5. 引用不能为空，指针可以为空；

6. “sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而“sizeof 指针”得到的是指针本身的大小；

7. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样；

8. 指针可以有多级，但是引用只能是一级（int **p；合法 而 int &&a是不合法的）

9.从内存分配上看：程序为指针变量分配内存区域，而引用不需要分配内存区域。

问13：什么是内存泄漏？面对内存泄漏和指针越界，你有哪些方法？你通常采用哪些方法来避免和减少这类错误？

答：用动态存储分配函数动态开辟的空间，在使用完毕后未释放，结果导致一直占据该内存单元即为内存泄露。

使用的时候要记得指针的长度。

malloc的时候得确定在那里free.

对指针赋值的时候应该注意被赋值指针需要不需要释放.

动态分配内存的指针最好不要再次赋值.

问15：new和malloc的区别？

答：

1、malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

2、对于非内部数据类型的对象而言，光用malloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。

3、由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

4、C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

5、new可以认为是malloc加构造函数的执行。new出来的指针是直接带类型信息的。而malloc返回的都是void指针。

问19：说下你对内存的了解？

答：

1.栈 - 由编译器自动分配释放

2.堆 - 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收

3.全局区(静态区)，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。- 程序结束释放

4.另外还有一个专门放常量的地方。- 程序结束释放

5 程序代码区，存放2进制代码。

在函数体中定义的变量通常是在栈上，用malloc， calloc， realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量，加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区)，在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效，不能extern到别的文件用，在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外，函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。