1. 声明与定义的区别
变量定义：为变量分配存储空间，可以为变量指定初始值
变量声明：向程序表明存在一个变量
定义也是声明，加上了extern的声明不是定义，表明变量定义在其他地方
在一个程序中，变量只能定义一次，可以声明多次
函数定义：带有{}的是定义
函数声明：没有{}的是声明
int a; // 定义
int b = 0; // 定义，初始化
extern int c; // 声明，非定义
int double funca(int a, int b); // 声明函数
int double funcb(int a, int b){return max(a, b);} // 定义函数
extern double funcc(int a, int b); // 声明函数
2. extern和static的区别
extern用于声明变量或函数，并且表明这个变量或函数的定义在其他地方
static用于定义静态变量或函数，并且该变量或函数只对当前源文件可见
3. static的作用
当使用static定义一个全局变量或函数时，这个全局变量或函数成为静态全局变量或静态全局函数，它只对当前源文件可见，会对其他源文件隐藏
当使用static定义一个局部变量时，这个局部变量成为静态局部变量，它的存储区域不在栈上而在静态数据区，当这个局部执行结束时，静态局部变量的存储区域不会被释放，当第二次访问到这个静态局部变量时，它的值不会变化
当使用static定义类中的成员变量或函数时，这个成员变量或函数会成为整个类的成员，而不属于某一个具体的对象
static会对变量进行自动初始化
4. x = x + 1, x += 1, x++的效率
第一个效率最低，因为首先要读取右边x的地址，然后加一操作，然后读取左边x的地址，然后传值给它
第二个效率第二低，它首先读取x的地址，然后加一操作，然后直接传值给x
第三个效率最高，它首先读取x的地址，然后直接x自增加一
5. const和宏定义的区别
const和define都可以用来定义一个常量
define在预处理阶段对程序代码进行字面上的替换，没有数据类型，不会进行类型检查；const定义一个只读变量，有数据类型，有类型检查
由于define是做字面替换，有多少地方使用就替换多少次，宏常量在内存中有多个备份；const定义的变量存储在静态数据区，使用的时候去静态数据区调用，只有一个备份
6. strcpy和memcpy的区别
strcpy只用于字符串的复制，memcpy可以复制任意类型
strcpy在复制时不需要指定长度，遇到字符串结束符就结束，可能发生溢出，memcpy需要指定复制的长度
char* strcpy(char* dest, const char* src){
if((src == NULL) || (dest == NULL)) // 判断是否有效
return NULL;
strdest = dest; // 保存dest首地址
while(*src != 0){
*dest = *src;
dest++;
src++;
} // 逐个复制
return strdest;
void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t size){
if((src == NULL) || (dest == NULL)) // 判断是否有效
return NULL;
memdest = dest;
while(size--){
*dest = *src;
dest++;
src++;
}
return memdest;
}
7. new和malloc的区别
new是c++的关键字，malloc是c的库函数
new对应的是delete，malloc对应的是free
在动态分配内存的时候，new不需要指定具体分配内存的大小，编译器会自动根据类型计算，malloc需要显式指出分配内存大小
new返回的是对应类型的指针，malloc返回的是void*
new分配失败会抛出异常，malloc分配失败返回NULL
new可以自动初始化，malloc需要用户另外初始化
8. 构造函数和析构函数可不可以是虚函数
构造函数不能是虚函数
虚函数调用需要用到虚函数指针，虚函数指针存放在对象的内存空间中，如果将构造函数声明为虚函数，则对象还没创建时，没有虚函数指针，无法调用虚函数，无法调用构造函数
析构函数可以是虚函数
当存在基类和派生类的时候，最好将析构函数声明为虚函数。如果有一个基类指针指向一个派生类对象，并且析构函数不是虚函数，当delete基类指针时，就会调用基类的析构函数，派生类的新部分不会被释放；如果将析构函数声明为虚函数，当delete基类指针时，就会调用派生类的析构函数，释放派生类对象的所有空间
9. 如何限制一个类只能在堆/栈上分配空间
只能在堆上分配空间：只能用new分配，不能直接调用类的构造函数
将构造函数和析构函数设置为protected，然后写新的public的函数来构造和析构，用来构造的函数通过new来构造对象，用来析构的函数通过delete来销毁对象
class A{
protected:
A(){}
~A(){}
public:
static A* create(){
return new A();
}
void destroy(){
delete this;
}
};
只能在栈上分配空间：不能用new分配，将operator new()设置成私有
class A{
public:
A(){}
~A(){}
private:
A* operator new(size_t t){}
void operator delete(void* ptr){}
};
10. 拷贝构造函数能够使用值传递
不能。如果使用值传递，在调用拷贝构造函数的时候，形参需要调用拷贝构造函数给实参传值，这样就会无限调用拷贝构造函数，无法完成拷贝
11. C++的内存分配
程序占用内存分为以下几个部分：
栈区：由编译器自动分配释放，存放运行时函数中的参数、局部变量、返回值、返回地址等，操作类似数据结构中的栈，后进先出
堆区：由用户通过new、malloc分配和delete、free释放，分配类似链表，可能会产生碎片，如果在堆上分配了空间忘了释放，会造成内存泄漏
全局区：存放全局变量、静态数据、const常量，分为未初始化区bss和已初始化区data
文字常量区：存放常量字符串
代码区：存放代码
12. 栈和堆的区别
管理方式不同：栈由编译器自动分配和释放，堆是程序员手动申请和释放
空间大小不同：栈比堆小很多
生长方向不同：栈往下长，朝着内存地址减小的方向，堆往上长，朝着内存地址增大的方向
是否产生碎片：栈后进先出，弹出一个元素前，上一个元素已经弹出，不会产生碎片
分配效率不同：栈的分配效率比堆高，因为栈有专门的结构存放栈顶地址，压栈出栈比较快，堆的分配要搜索能够使用的内存，比较慢
13. 动态内存分配
有两种数据结构存放内存使用情况：
空闲分区表：每个空闲分区对应一个表项，含有分区号、分区大小、分区起始地址等信息
空闲分区链：每个分区的起始和末尾有指向上一个和下一个空闲分区指针，起始部分还存有分区大小等信息
动态分配算法：
首次适应：从头到尾找到一个适合的分区，查找耗时，实现简单
最佳适应：优先使用更小的分区，保留更多的大分区块，满足大进程需求
最坏适应：优先使用更大的分区，减少难以利用的小碎片
邻近适应：从当前位置查找适合的分区，查找简单，实现简单
伙伴内存管理：
将空闲分区块根据大小分组，2^i大小的分为一组，每组形成一个链表，分配时直接到相应的链表查找有无空闲块
如果没有，就到更大的空闲块链表查找，找到后将其拆分，剩余的空闲块插入到相应大小的链表
释放的时候，如果相邻的位置有空闲块，就合并后插入到更大的内存块链表
14. struct的字节对齐
成员变量的起始地址为其长度的整数倍，结构体的总大小为其最大长度成员变量大小的整数倍
定义变量的顺序不一样，整个结构体的大小会不一样
struct A{
char a;
short b;
int c;
};
sizeof(A) = 8
struct B{
char a;
int b;
short c;
};
sizeof(B) = 12
15. 智能指针
智能指针能够自动释放它所指向的对象
有三种智能指针：unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr
unique pointer独占它所指向的对象，shared pointer允许多个指针指向同一个对象，weak pointer是弱引用，指向shared pointer管理的对象，用来解决shared pointer中会出现的死锁现象
每一个shared pointer都有一个关联的计数器，统计它所指向对象的引用计数，当引用计数变为零的时候，就会释放所管理的对象内存
weak pointer不会影响shared pointer指向对象的引用计数，当引用计数为零的时候，不管有没有weak pointer指向对象，对象的内存都会被释放
class A;
class B;
class A{
public:
shared_ptr pb;
};
class B{
public:
shared_ptr pa;
};
void func(){
shared_ptr pa(new A());
shared_ptr pb(new B());
pa->pb = pb;
pb->pa = pa;
}
当函数func执行完毕跳出，pa、pb被释放，pa、pb指向对象的引用计数都减一变为1，所以A和B的具体对象并没有被释放，造成内存泄漏
class A;
class B;
class A{
public:
weak_ptr pb;
};
class B{
public:
shared_ptr pa;
};
void func(){
shared_ptr pa(new A());
shared_ptr pb(new B());
pa->pb = pb;
pb->pa = pa;
}
当函数体执行完毕前，A的引用计数是2，B是1，pa、pb被释放，A和B的引用计数都减一，B变为0，会被释放，B中的pa指针被释放，A对象的引用计数减一变为0，A被释放
16. 封装、继承、多态
是C++面向对象编程的特点
封装是将数据和操作数据的方法封装在一个类中，在类的内部实现对数据的操作
将复杂的操作实现放在类的内部，为外部提供接口，使得程序更容易被理解和分工
类的内部成员有不同的权限，能防止程序中无关部分修改成员，数据更加安全
继承是指派生类继承基类，派生类扩展基类的成员和方法，使得代码得到更好的复用
多态指一个函数存在多种实现方法
有两种，编译时多态和运行时多态
编译时多态指的是重载，就是一个类中的函数有相同的函数名，但是参数列表不同
运行时多态指的是重写，通过虚函数实现，在基类和派生类中有函数名称和参数列表都相同的函数，但是函数名前有virtual的关键字
17. 四种类型转换
static cast：用于风险小的类型转换，比如浮点数和整数的转换，派生类指针到基类指针的转换
const cast：用于去除常量属性
reinterpret cast：用于不同类型的指针之间的转换，以及能容纳得下指针的整数和指针之间的转换
dynamic cast：用于含有虚函数的类的向基类或向派生类的转换
18. 指针和引用的区别
指针存储一个内存地址，引用相当于变量的别名
系统会为指针分配内存，不会给引用分配内存
指针可以修改所存的地址，引用一和变量绑定就无法再绑定其他变量
引用必须初始化
19. 指针和数组的区别
指针保存地址，数组保存相同数据类型的数据
指针通过地址间接访问数据，数组直接访问数据
指针需要显式分配和释放内存，数组自动分配和释放
指针动态分配内存大小，数组在定义时就确定大小
20. 野指针是什么
指向非法内存地址的指针
非法内存：未分配的区域
21. 为什么不默认析构函数为虚函数
因为含有虚函数的类需要虚函数表，其对象需要虚函数指针，将不含虚函数的类的析构函数声明为虚函数需要额外的空间开销
22. 重载和重写的区别
重载：同一个类中，相同函数名的函数，参数列表不相同，在调用的时候根据参数列表选择调用函数
重写：基类和派生类中有函数名称和参数列表都相同的函数，函数声明为virtual，在运行的时候，根据具体的对象类型调用函数
23. 虚函数如何实现
通过虚函数表和虚函数指针来实现
每个类都有一个虚函数表，表中存放虚函数的入口地址
每个对象有一个虚函数指针，指向虚函数表
派生类会继承基类的虚函数表，当派生类重写了基类的方法时，派生类的虚函数表中相应的函数的入口地址会更改
24. 隐式类型转换
一种是用低精度变量给高精度变量赋值
一种是在含有单参数的构造函数的类，用相应的单参数给类的对象赋值
25. 函数指针
指向函数入口地址的指针
可以用来调用函数或者作为函数的参数
26. struct和class的区别
默认访问权限不同，struct是public，class是private
class可以用于声明模板，struct不可以
27. 内存泄漏和场景
内存泄漏指的是不再使用的内存没被释放
常见的发生场景
new分配后没有delete
没有把基类的析构函数声明为虚函数，一个基类指针指向派生类对象，delete基类指针时没有准确的释放派生类对象扩充的部分
28. inline函数和宏定义
inline在编译时将代码嵌入相应位置，宏定义预处理阶段简单替换
inline函数有语法词法分析，可以查出语法词法错误，宏定义没有
inline函数不会有歧义，宏定义可能产生歧义