C++面试

面试题 1：变量的声明和定义有什么区别
为变量分配地址和存储空间的称为定义，不分配地址的称为声明。一个变量可以在多个地方声明，
但是只在一个地方定义。加入 extern 修饰的是变量的声明，说明此变量将在文件以外或在文件后面部分
定义。
说明：很多时候一个变量，只是声明不分配内存空间，直到具体使用时才初始化，分配内存空间，

如外部变量。

面试题 2：sizeof 和 strlen 的区别
sizeof 和 strlen 有以下区别：
 sizeof 是一个操作符，strlen 是库函数。
 sizeof 的参数可以是数据的类型，也可以是变量，而 strlen 只能以结尾为‘‘的字符串作参数。
 编译器在编译时就计算出了 sizeof 的结果。而 strlen 函数必须在运行时才能计算出来。并且 sizeof
计算的是数据类型占内存的大小，而 strlen 计算的是字符串实际的长度。
 数组做 sizeof 的参数不退化，传递给 strlen 就退化为指针了。

面试题 3：C 语言的关键字 static 和 C++ 的关键字 static 有什么区别
在 C 中 static 用来修饰局部静态变量和外部静态变量、函数。而 C++中除了上述功能外，还用来定
义类的成员变量和函数。即静态成员和静态成员函数。
注意：编程时 static 的记忆性，和全局性的特点可以让在不同时期调用的函数进行通信，传递信息，
而 C++的静态成员则可以在多个对象实例间进行通信，传递信息。
面试题4：Ｃ中的 malloc 和Ｃ＋＋中的 new 有什么区别
malloc 和 new 有以下不同：
（1）new、delete 是操作符，可以重载，只能在 C++中使用。
（2）malloc、free 是函数，可以覆盖，C、C++中都可以使用。
（3）new 可以调用对象的构造函数，对应的 delete 调用相应的析构函数。
（4）malloc 仅仅分配内存，free 仅仅回收内存，并不执行构造和析构函数
（5）new、delete 返回的是某种数据类型指针，malloc、free 返回的是 void 指针。

面试题 5：简述 C、C++程序编译的内存分配情况
C、C++中内存分配方式可以分为三种：
（1）从静态存储区域分配：
内存在程序编译时就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。速度快、不容易出错，
因为有系统会善后。例如全局变量，static 变量等。
（2）在栈上分配：
在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释
放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
（3）从堆上分配：
即动态内存分配。程序在运行的时候用 malloc 或 new 申请任意大小的内存，程序员自己负责在何
时用 free 或 delete 释放内存。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活。如果在堆上分配了空间，
就有责任回收它，否则运行的程序会出现内存泄漏，另外频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生
堆内碎块。
一个 C、C++程序编译时内存分为 5 大存储区：堆区、栈区、全局区、文字常量区、程序代码区。

面试题 6：简述 strcpy、sprintf 与 memcpy 的区别
三者主要有以下不同之处：
（1）操作对象不同，strcpy 的两个操作对象均为字符串，sprintf 的操作源对象可以是多种数据类型，
目的操作对象是字符串，memcpy 的两个对象就是两个任意可操作的内存地址，并不限于何种数据类型。
（2）执行效率不同，memcpy 最高，strcpy 次之，sprintf 的效率最低。
（3）实现功能不同，strcpy 主要实现字符串变量间的拷贝，sprintf 主要实现其他数据类型格式到字
符串的转化，memcpy 主要是内存块间的拷贝.

面试题7：面向对象的三大特征
面向对象的三大特征是封装性、继承性和多态性：
 封装性：将客观事物抽象成类，每个类对自身的数据和方法实行 protection（private， protected，
public）。
 继承性：广义的继承有三种实现形式：实现继承（使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力)、可
视继承(子窗体使用父窗体的外观和实现代码)、接口继承(仅使用属性和方法,实现滞后到子类实现)。
 多态性：是将父类对象设置成为和一个或更多它的子对象相等的技术。用子类对象给父类对象赋值
之后，父类对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。

面试题 8：谈谈你对拷贝构造函数和赋值运算符的认识
拷贝构造函数和赋值运算符重载有以下两个不同之处：
（1）拷贝构造函数生成新的类对象，而赋值运算符不能。
（2）由于拷贝构造函数是直接构造一个新的类对象，所以在初始化这个对象之前不用检验源对象
是否和新建对象相同。而赋值运算符则需要这个操作，另外赋值运算中如果原来的对象中有内存分配要
先把内存释放掉

面试题 9：简述类成员函数的重写、重载和隐藏的区别
（1）重写和重载主要有以下几点不同。
 范围的区别：被重写的和重写的函数在两个类中，而重载和被重载的函数在同一个类中。
 参数的区别：被重写函数和重写函数的参数列表一定相同，而被重载函数和重载函数的参数列表一
定不同。
 virtual 的区别：重写的基类中被重写的函数必须要有 virtual 修饰，而重载函数和被重载函数可以被
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virtual 修饰，也可以没有。
（2）隐藏和重写、重载有以下几点不同。
 与重载的范围不同：和重写一样，隐藏函数和被隐藏函数不在同一个类中。
 参数的区别：隐藏函数和被隐藏的函数的参数列表可以相同，也可不同，但是函数名肯定要相同。
当参数不相同时，无论基类中的参数是否被 virtual 修饰，基类的函数都是被隐藏，而不是被重写。

面试题 10：简述多态实现的原理
编译器发现一个类中有虚函数，便会立即为此类生成虚函数表 vtable。虚函数表的各表项为指向对
应虚函数的指针。编译器还会在此类中隐含插入一个指针 vptr（对 vc 编译器来说，它插在类的第一个位
置上）指向虚函数表。调用此类的构造函数时，在类的构造函数中，编译器会隐含执行 vptr 与 vtable 的
关联代码，将 vptr 指向对应的 vtable，将类与此类的 vtable 联系了起来。另外在调用类的构造函数时，
指向基础类的指针此时已经变成指向具体的类的 this指针，这样依靠此 this 指针即可得到正确的 vtable，。
如此才能真正与函数体进行连接，这就是动态联编，实现多态的基本原理。

面试题 11：链表和数组有什么区别
数组和链表有以下几点不同：
（1）存储形式：数组是一块连续的空间，声明时就要确定长度。链表是一块可不连续的动态空间，
长度可变，每个结点要保存相邻结点指针。
（2）数据查找：数组的线性查找速度快，查找操作直接使用偏移地址。链表需要按顺序检索结点，
效率低。
（3）数据插入或删除：链表可以快速插入和删除结点，而数组则可能需要大量数据移动。
（4）越界问题：链表不存在越界问题，数组有越界问题。

面试题 12：谈谈你对编程规范的理解或认识
编程规范可总结为：程序的可行性，可读性、可移植性以及可测试性。

面试题 13：C++的引用和 C 语言的指针有什么区别
指针和引用主要有以下区别：
（1）引用必须被初始化，但是不分配存储空间。指针不声明时初始化，在初始化的时候需要分配
存储空间。
（2）引用初始化以后不能被改变，指针可以改变所指的对象。
（3）不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指针。

面试题 14：typedef 和 define 有什么区别
（1）用法不同：typedef 用来定义一种数据类型的别名，增强程序的可读性。define 主要用来定义
常量，以及书写复杂使用频繁的宏。
（2）执行时间不同：typedef 是编译过程的一部分，有类型检查的功能。define 是宏定义，是预编
译的部分，其发生在编译之前，只是简单的进行字符串的替换，不进行类型的检查。
（3）作用域不同：typedef 有作用域限定。define 不受作用域约束，只要是在 define 声明后的引用
都是正确的。
（4）对指针的操作不同：typedef 和 define 定义的指针时有很大的区别。

面试题 15：关键字 const 是什么
const 用来定义一个只读的变量或对象。主要优点：便于类型检查、同宏定义一样可以方便地进行
参数的修改和调整、节省空间，避免不必要的内存分配、可为函数重载提供参考。

面试题 16：static 有什么作用
static 在 C 中主要用于定义全局静态变量、定义局部静态变量、定义静态函数。在 C++中新增了两
种作用：定义静态数据成员、静态函数成员。

面试题 17：extern 有什么作用
extern 标识的变量或者函数声明其定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其它模块
中寻找其定义。
面试题 18：流操作符重载为什么返回引用
在程序中，流操作符>>和<<经常连续使用。因此这两个操作符的返回值应该是一个仍旧支持这两个
操作符的流引用。其他的数据类型都无法做到这一点。
注意：除了在赋值操作符和流操作符之外的其他的一些操作符中，如+、-、*、/等却千万不能返回
引用。因为这四个操作符的对象都是右值，因此，它们必须构造一个对象作为返回值。
面试题 19：简述指针常量与常量指针区别
指针常量是指定义了一个指针，这个指针的值只能在定义时初始化，其他地方不能改变。常量指针
是指定义了一个指针，这个指针指向一个只读的对象，不能通过常量指针来改变这个对象的值。
指针常量强调的是指针的不可改变性，而常量指针强调的是指针对其所指对象的不可改变性。
注意：无论是指针常量还是常量指针，其最大的用途就是作为函数的形式参数，保证实参在被调用
函数中的不可改变特性。

面试题 20：如何避免“野指针”
“野指针”产生原因及解决办法如下：
（1）指针变量声明时没有被初始化。解决办法：指针声明时初始化，可以是具体的地址值，也可
让它指向 NULL。
（2）指针 p 被 free 或者 delete 之后，没有置为 NULL。解决办法：指针指向的内存空间被释放
后指针应该指向 NULL。
（3）指针操作超越了变量的作用范围。解决办法：在变量的作用域结束前释放掉变量的地址空间
并且让指针指向 NULL。
注意：“野指针”的解决方法也是编程规范的基本原则，平时使用指针时一定要避免产生“野指针”，
在使用指针前一定要检验指针的合法性。
面试题 21：常引用有什么作用
常引用的引入主要是为了避免使用变量的引用时，在不知情的情况下改变变量的值。常引用主要用
于定义一个普通变量的只读属性的别名、作为函数的传入形参，避免实参在调用函数中被意外的改变。
说明：很多情况下，需要用常引用做形参，被引用对象等效于常对象，不能在函数中改变实参的值，
这样的好处是有较高的易读性和较小的出错率。

面试题 22：简述 strcpy、sprintf 与 memcpy 的区别
三者主要有以下不同之处：
（1）操作对象不同，strcpy 的两个操作对象均为字符串，sprintf 的操作源对象可以是多种数据类型，
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目的操作对象是字符串，memcpy 的两个对象就是两个任意可操作的内存地址，并不限于何种数据类型。
（2）执行效率不同，memcpy 最高，strcpy 次之，sprintf 的效率最低。
（3）实现功能不同，strcpy 主要实现字符串变量间的拷贝，sprintf 主要实现其他数据类型格式到字
符串的转化，memcpy 主要是内存块间的拷贝。
说明：strcpy、sprintf 与 memcpy都可以实现拷贝的功能，但是针对的对象不同，根据实际需求，来
选择合适的函数实现拷贝功能。

面试题 23：构造函数能否为虚函数
构造函数不能是虚函数。而且不能在构造函数中调用虚函数，因为那样实际执行的是父类的对应函
数，因为自己还没有构造好。析构函数可以是虚函数，而且，在一个复杂类结构中，这往往是必须的。
析构函数也可以是纯虚函数，但纯虚析构函数必须有定义体，因为析构函数的调用是在子类中隐含的。
说明：虚函数的动态绑定特性是实现重载的关键技术，动态绑定根据实际的调用情况查询相应类的
虚函数表，调用相应的虚函数。
面试题24：谈谈你对面向对象的认识
面向对象可以理解成对待每一个问题，都是首先要确定这个问题由几个部分组成，而每一个部分其
实就是一个对象。然后再分别设计这些对象，最后得到整个程序。传统的程序设计多是基于功能的思想
来进行考虑和设计的，而面向对象的程序设计则是基于对象的角度来考虑问题。这样做能够使得程序更
加的简洁清晰。