【C++】42道面试经典问题总结

2024-09-11 15:52:27 浏览数 (2)

  1. C this指针是干什么用的? 假如一个类型定义了很多对象,类里面有很多定义的私有成员变量,共享一套成员方法。通过this指针这可以区分方法、变量是操作的哪个对象的。
  2. C 的new和delete,new[]和delete[]可以混用吗? 一般来说operator new 对应 operator delete new[] 对应 delete[]ptr ,对于内置类型四者相互混用也行。 但是,如果是自定义类型。而且提供了析构函数,那么用new[] 就一定要用delete[]ptr,不能够混用。 delete相对于free,1.调用析构函数2.释放内存
  3. C 的static关键字的作用? 从面向过程角度来说:static可以修饰全局变量,函数,局部变量。 对于static修饰全局变量,函数,添加static关键字后变成只当前文件可见,原因:再符号表中符号的作用域就从global变成了local) 对于static修饰局部变量-变量初始化并且初始化不为0的放在了.data段,没有初始化或者初始化为0的放在了.bss端(局部变量不产生符号,在栈上通过ebp-偏移量来访问的) 从面向对象角度来说:static可以修饰成员变量,成员方法(从私有变成共享)修饰成员方法时不会再生成this指针了,直接通过类作用域调用即可。
  4. C 的继承有什么好处? 继承属于类和类之间的关系(除了继承还有组合) 继承是 a kind of关系 一种 组合是 a part of关系 一部分 继承好处: 代码复用 通过继承,在基类里面给所有派生类可以保留统一的纯虚函数接口,等待派生类进行重写,通过使用多态,可以通过基类指针访问不同派生类对象的同名覆盖方法(做到开闭原则)
  5. 讲一下C 的继承多态 多态:静态多态和动态多态,静态多态是指编译时期的多态,比如函数重载和模板 动态多态是指运行时期的多态,比如虚函数和通过基类指针/引用指向派生类对象
  6. C 空间配置器是什么? 空间配置器allocator:给容器使用的,主要作用就是把内存开辟与对象构造分开,把对象析构和内存释放分离开。 分开原因:当我们去初始化一个容器时,底层应该是空的,只有内存,没有对象,但是如 果在容器构造时直接用new,不仅会开辟内存还会构造很多无用的对象 。当容器删除一个元素时不应该进行内存释放(后面可能会继续使用),只用把对象析构掉即可。
  7. vector和list的区别? vector底层数据结构是数组,list底层数据结构是链表。 vector底层内存可以做二倍扩容的数组(内存是连续的),提供了尾部的增加删除操作,时间复杂度都是O(1),适合做随机访问时间复杂度是O(1)(优先级队列是基于vector实现) list是一个循环的双向链表,适合增加、删除节点,时间复杂度都是O(1)。
  8. map和多重map? map:映射表【key-value】底层是由红黑树实现 multimap:唯一一点不同之处就是允许key重复 红黑树:5个性质(每个节点都要有颜色,根节点必须为黑色,叶子节点必须是黑色,从根节点到每一个叶子节点的路径上,不能出现连续的红色节点,不允许出现两个连续的红色节点)插入的3种方式(最多旋转2次),删除的4种情况(最多旋转3次)
  9. C 如何防止内存泄漏?智能指针详述? 内存泄漏:分配到堆内存(没有名字,只能用指针来指向)没有释放,也再没有机会去释放了 智能指针有: auto_ptr/scoped_ptr/unique_ptr shared_ptr和weak_ptr (待补充)
  10. C 如何调用C语言语句? C和C 生成符号的方式不同,C和C 语言之间的API接口是无法直接调用的 C语言的函数必须扩在extern"C"{}
代码语言:javascript复制
#ifdef __cplusplus
extern "c"
{
#endif
  int sum(int,int); //在C语言下只会根据函数名生成符号,在C  下会根据函数名 参数列表生成符号
#ifdef __cplusplus
}
#endif
  1. C 什么时候会出现访问越界? 系统给我们分配了既定大小的内存,但是在访问内存的时候如果超过了既定内存的大小,就是越界访问了 1.访问数组元素越界 2.vector容器访问-vectorwec; wec[2]越界 3.string str;str[2] 4.array内存不可扩容的数组 5.字符串处理,没有添加’’字符,导致访问字符串的时候越界· 6.使用类型强转,让一个大类型(派生类)的指针指向一块小内存(基类对象),然后指针解引用,访问的内存就会越界
  2. C 中的类的初始化列表? 可以指定对象成员变量的初始化方式,尤其是指定成员对象的构造方式 (初始化先后顺序与定义顺序有关,与在初始化列表里出现的顺序无关)
  3. C和C 的区别?C和C 的内存分布有什么区别? 1.C 有引用,引用是一种更安全的指针 2.C 支持函数重载 3.C 有new/delete与malloc/free有区别 4.C 有const、inline、带默认值参数的函数 5.C 支持模板,泛型编程 6.C 有类和对象,是OOP语言,可以采用很多设计模式 7.C 支持STL标准模板库,使解决问题更加方便 8.C 有异常机制、智能指针、运算符重载(使对象的运算表现的和内置类型一样)

C和C 的内存分布没有区别,usr space (reserve、.text、.rodata、.bss、heap stack 命令行参数和环境变量) kernal space(ZONE_DMA 、ZONE_NORAMAL、ZONE_HIGHMEM)

  1. int* const p和const int* p区别? const在* 的 右边,右定向 p不能修改,p可以修改 const在 的左边,左定值 p可以修改,*p不能修改
  2. malloc和new的区别? 1.malloc按字节开辟内存 new底层也是通过malloc开辟内存,但是还可以提供初始化操作 2.malloc开辟内存失败,会返回NULL、new开辟内存失败,会抛出bad_alloc类型的异常 3.malloc实际上是一个C的库函数,operator new是运算符重载函数 4.malloc对于单个或者数组内存开辟方法都一样
  3. map和set容器的实现原理? set称作集合,里面只存储、key map称作映射表,存储【key、value】键值对 两者底层数据结构都是红黑树,
  4. shared_ptr引用计数存放在哪里?
  5. 18.STL底层 STL包括标准容器:顺序容器(vector、deque、list)、容器适配器(stack、queue、priority_queue)、关联容器(有序(set、map’)和无序(un)) 近容器:数组、string、bitset 迭代器 泛型算法 deque底层是动态开辟的二维数组
  6. STL中迭代器失效问题? 迭代器是不允许一边读一边修改的 当通过迭代器插入一个元素,所有迭代器就都失效了 当通过迭代器删除一个元素,当前删除位置后面所有元素的迭代器就都失效了 当通过迭代器更新容器元素以后,要及时对迭代器进行更新,insert/ erase方法都会返回新位置的迭代器
  7. struct和class的区别? 1.定义类的时候,struct默认是公有的,class默认是私有的 2.继承时,如果不写明继承方式,class默认继承方式是私有继承,struct默认是公有继承 3.在C 中struct空结构体是0 struct空类是1 4.C 11初始化可以写成 stuct Data{int ma,int mb} Data data={10,20}; 5.class在template还可以定义模板类型参数
  8. 编译链接全过程? 编译:预编译、编译、汇编、生成二进制可重定位obj文件*.o 链接:合并段,符号解析、符号的重定向生成可执行文件
  9. 初始化全局变量和未初始化全局变量有什么区别? 初始化而且初始值不为0的放在了.data段 未初始化,初始化位0的放在了.bss段
  10. 堆和栈的区别? 1.内存大小不同:堆内存的大小远远大于栈内存 2.内存分配方式不同:堆内存是通过malloc和new开辟的,必须手动释放内存free和delete 栈内存是函数的运行在栈上分配栈帧,系统自动分配自动回收内存 3.内存增长方向不同:堆的内存分配是从低地址到高地址 栈内存分配是从高地址到低地址 4.生存周期不同
  11. 构造函数和析构函数可不可以是虚函数? 构造函数不可以使虚函数,析构函数可以是虚函数 构造函数不能是虚函数,因为对象还没有构造出来,也就没有虚函数指针,没有虚函数指针也就无法指向虚函数表。 虚析构函数,把基类的析构函数实现成虚析构函数,则对析构函数的调用进行动态绑定,基类、派生类的析构函数就都可以调用到
  12. 构造函数和析构函数中能不能抛出异常? 构造函数不能抛出异常,如果可以抛出异常的话,假如对象创建失败,则就不会调用析构函数了,从而造成内存泄漏(可以进行代码分离,保证对象创建是成功的,析构函数也就可以正常执行) 析构函数也不能抛出异常,抛出异常后,析构函数后面资源释放的代码就不会执行了,也会造成造成内存泄漏 所以一般把堆内存用智能指针来代替,确保资源内存正常释放
  13. 宏和内联函数的区别? #define和inline 宏是预编译阶段处理(字符串替换)的,宏没有办法进行调试,可以定义常量,代码块,函数块… 内联函数是编译阶段处理(在函数调用点,通过函数的实参把函数代码直接展开调用,节省了函数的调用开销)的,inline函数可以调试(debug版本下inline就和普通函数一样,有标准的函数调用过程),只能用来修饰函数
  14. 局部变量存放在哪里? 局部变量存放stack上,通过ebp指针偏移-4来访问的,不会产生符号
  15. 拷贝构造函数,为什么传引用不传值? 传值会直接产生编译错误 比如:
代码语言:javascript复制
class Test
{
public:
	Test(const Test t);
}
Test t1;
Test t2(t1);
//实际上是 t2.Test(t1)->先用t1拷贝构造形参t const Test t(t1)->t.Test(t1).......无限循环
  1. 内联函数和普通函数的区别? 函数的调用开销 push ebp压入实参 mov ebp esp sub esp 4Ch开辟栈帧 rep stos 0×CCCCCCCC(Windows) 注意在GCC(gcc/g 下不会做初始化操作) 释放栈 mov esp,ebp esp从栈顶指向栈低 pop ebp epb指向调用方函数的栈低 ret 把下一行指令地址放入寄存器的地址里
  2. 如何实现一个不可以被继承的类? 派生类的初始化过程是:基类构造然后是派生类构造。所以可以把基类的构造函数私有化
  3. 什么是纯虚函数?为什么要有纯虚函数?虚函数表放在哪里? virtual void func()=0; -》纯虚函数(抽象类)不能够实例化对象,但是可以定义指针和引用。 一般定义在基类里面。基类不代表任务实体·,它的主要作用之一就是给所有的派生类保留统一的纯虚函数接口,让派生类进行重写方便多态机制使用。因为基类不需要实例化,它的方法也就不知怎么去实现。 虚函数表是在编译阶段产生的,虚函数表运行时加载到.rodata段(只读数据段)
  4. 手写单例模式
  5. C 中const,const与static的区别? const定义的叫做常量,它的编译方式是:编译过程中,把出现常量名字的地方,用常量的值进行替换
代码语言:javascript复制
const int a = 10;
int *p = (int*)&a;
*p = 20;
cout<<"a = "<<a<<"*p= "<<*p<<endl;
//结果是 a = 10 *p = 20 
代码语言:javascript复制
int b =3;
const int a = b; //此时a叫做常变量
int *p = (int*)&a;
*p = 20;
cout<<"a = "<<a<<"*p= "<<*p<<endl;
//结果是 a = 20 *p = 20 

const还可以定义常成员方法 -this指针从Test* this =》 const Test * this普通对象和常对象就都可以调用了 const和static的区别 从面向过程来说: const只能修饰全局变量、局部变量、形参变量 static可以修饰全局变量、局部变量 const:不能修饰函数 static 可以修饰函数,改变符号的作用域,改成只本文件可见 从面向对象来说: const修饰的叫常方法(普通对象和常对象就都可以调用,但是只能进行读操作,不能进行写操作)/常成员变量(不能别修改的变量,必须在构造函数初始化列表中定义)都依赖于对象 static修饰的叫静态方法(本质是this指针没有了,不依赖于对象,通过类作用域访问)/静态成员变量

  1. 四种强制类型转换? const_cast:去掉常量属性 static_cast: 类型安全转换 reinterpret_cast:C风格类型转换 dynamic_cast:支持RTTI信息识别的类型转换
  2. 详细解释deque的底层原理 底层是动态开辟的二维数组 #define MAP_SIZE 2 //MAP_SIZE (T*)一维数组的大小 #define QUE_SIZE(T) 4096/sizeof(T) //二维数组开辟的大小 deque是双端队列,两端都有对头和队尾。两端都可以插入删除,时间复杂度是O(1)

扩容:第一维数组按照2倍方式进行扩容2-4-8… 扩容以后会把原来的第二维的数组,从新一维数组的oldsize/2 开始存放,也就是从中间开始存放,为了首尾插入方便。 deque的内存利用率比较好,刚开始就有一段内存可以提供使用

  1. 虚函数? 一个类如果有虚函数,那么在编译阶段就要产生一张虚函数表,在运行的时候加载到.rodata段 用指针或者引用时,来调用虚函数时,通过指针访问对象的头四个字节·vfptr去相应的vftable中取虚函数的地址进行动态绑定调用
  2. 一个类,写一个构造函数,又写了一个虚构造函数,可不可以?会发生什么? 虚函数的调用前提是对象存在, 一个派生类的构造要先调用基类构造函数,如果基类是虚构造函数则会无限循环 在构造函数中,是不会进行动态绑定的,虚构造函数本身也不能实现成虚函数。
  3. 异常是怎么回事?
代码语言:javascript复制
try
{
可能会抛出的异常代码
}
catch(const string& err)
{
捕获相应异常类型对象,进行处理,完成后,继续向下运行
}

异常的栈展开: 在当前函数栈帧上没有找到相应的catch块处理,就会把异常抛给调用方函数,调用方依然安装这样的逻辑来处理,如果捕获相应异常类型对象,则进行处理,完成后,继续向下。如果还没有找到,依然会抛给调用方,反复判断处理,直到到达main主函数,再抛给系统,直接终止进程。 可以把代码中所有的可能发生的异常抛出到同一的地方进行处理,不会出现问题就随时exit(0);

  1. 早绑定和晚绑定? 早绑定(静态绑定): 编译时期的绑定,普通函数的调用,用对象调用虚函数,在Call编译阶段就已经知道调用的那个函数了 晚绑定(动态绑定):用指针/引用调用虚函数的时候,都是动态绑定 p->vfptr->vftable->virtual addr->call eax
  2. 指针和引用的区别? 从反汇编角度分析:
代码语言:javascript复制
int a =10;
int* p = &a;
int &q  = a;
//前面两句在汇编指令上完全一致的 把a的内存拿出来放在寄存器,再把寄存器的值放在底层的4字节的指针变量 
lea eax,[a] mov dword ptr[ebp-8],eax
lea eax,[a] mov dword ptr[ebp-0Ch],eax
*p = 20;
q = 20;
//指令也一样,先从底层4字节的指针里面拿出来引用内存的地址,再把20写到4字节内存的地址里面
mov eax,dword ptr[ebp -8] mov dword ptr[eax],14H
mov eax,dword ptr[ebp -0Ch] mov dword ptr[eax],14H
  1. 智能指针交叉引用问题怎么解决?

定义对象的时候使用强智能指针shared_ptr 引用对象的时候用弱智能指针weak_ptr 当通过weak_ptr访问对象成员时,需要先调用weak_ptr的lock提升方法,把weak_ptr提升成shared_ptr智能指针,再进行对象成员的调用

  1. 重载的底层实现? C 生成函数符号,是依赖于函数名字 参数列表 当我们编译到函数调用点时,根据函数名字和传入的实参(类型,个数)和某一个函数重载匹配的话,就直接调用相应的函数重载版本(静态多态,都是在编译阶段处理的)

0 人点赞