【C++】面试题

1、都说c++是面向对象的语言，面向对象的三个特性能 [展开] 介绍一下吗？

封装：封装是一种集中管理的思想，把内部的数据和实现方法组合在一起，并且不对外暴漏内部的数据和实现方法，只对外提供几个接口来完成函数的调用和数据的操作，保证了数据的安全性和一致性。

继承：继承是指一个类可以继承另一个类的方法和数据，可以提高代码的复用性，建立类与类之间的关系。

多态：多态是指同一个方法对于不同的对象有不同的行为，提高了代码的灵活度。

2、多态的底层实现有了解过吗？

多态的底层是通过一个虚函数指针实现的，虚函数指针指向一块虚函数表，虚函数表当中存储的各个函数的地址，虚函数表是一个指针数组，虚函数表中存储的是函数指针，当一个表达式满足多态的时候，它确定类型的时候就不是在编译阶段，而是在运行阶段来判断是什么类型，然后根据不同的对象来调用虚函数表。

3、虚函数它底层又是怎么实现的？

当一个类中的函数被virtual修饰之后，就会多出一个虚函数指针，虚函数指针指向虚函数表。

4、（场景一）有两个类它们的实例变量以及它们支持的函数方法完全相同，一个类实现了一个虚函数，它们有什么区别？它们生成一个实例对象的内存占用一样吗？

占用内存不一样，实现了虚函数就会多一个虚函数指针，会多出4/8字节的空间，内存占用不同。

5、（场景二）有四个类 B、C 继承 A，D 继承 B、C（多继承），A 中有一个 public 函数，然后 B、C 里面各自重写了，然后从 D 里面想要调用 B 或则 C 的实现要怎么调用呢？

直接用类域操作符::，指定类域调用。

6、还是上述的场景，A 里边有一个 public 变量，B、C 是继承自 A 的，D 继承自 B、C，那么 D 里边又存储了几份 public 变量（一直在引导我，是一份、两份、三份）

这题需要分类讨论。

普通继承：两份(B、C当中各自一份)。

虚继承：一份，直接放在公共区。

7、malloc 跟 new 有什么区别呀？

1、malloc返回类型是(void*)需要手动强制类型转换。

2、malloc内存分配错误返回NULL，而new是抛异常。

3、new分配内存的同时会调用构造函数进行初始化，malloc需要手动初始化。

4、malloc分配内存的时候需要手动计算开多大的空间，new不需要。

5、new释放内存使用delete，malloc使用free。

6、new的底层也是去调用operator new，在operator new当中也是调用malloc来实现内存分配的。

8、new 除了分配内存它还会比 malloc 还有其他额外的操作吗？

会调用构造函数进行初始化。

9、new 实际上是做了两件事嘛，一个是分配内存、一个是调用实例的构造函数，那有了解过 new 可以只进行一个操作嘛？比如只分配内存不调用构造函数、或者只调用构造函数不分配内存嘛？

不分配内存，只调用构造函数：定位new（placement new）以及operator new。

不调用构造函数，只分配内存：new (std::nothrow) type。

10、计算下面两个结构体的sizeof是多少

struct {
    char A;
    char B;
    int C;
}

struct {
    char A;
    int C;
    char B;
}

内存对齐问题。

第一个是8字节。

第二个是12字节。

11、看你写了对STL熟悉，那智能指针你有了解过嘛？

1、最早期的智能指针是auto_ptr，但这种智能指针并没有完全实现了指针的功能，主要是实现了RAII的思想，以及权限转移。

2、然后出现了unique_ptr，这个智能指针的做法比较粗暴，不让拷贝，禁止调用拷贝构造。

3、然后就是shared_ptr，这个智能指针解决了原来的问题：一块地址只能被一个智能指针指向，否则就会导致同一块内存被释放两次。解决方法：利用引用计数。但依旧存在循环引用的问题。

4、weak_ptr，一个辅助性质的智能指针，用于解决循环引用的问题，让内部的指针变量用weak_ptr来表示，weak_ptr不会修改引用计数，所以能够很好的解决循环引用的问题。

12、举一个实际场景智能指针的例子？为什么用？怎么使用的？不用可以嘛？

在关于异常安全的时候就最好用智能指针。

比如以下代码：

#include
using namespace std;

int div()
{
	int a, b;
	cin >> a >> b;
	if (b == 0)
		throw invalid_argument("除0错误");
	return a / b;
}
void Func()
{
	// 1、如果p1这里new 抛异常会如何？
	// 2、如果p2这里new 抛异常会如何？
	// 3、如果div调用这里又会抛异常会如何？
	int* p1 = new int;
	int* p2 = new int;
	cout << div() << endl;
	delete p1;
	delete p2;
}
int main()
{
	try
	{
		Func();
	}
	catch (exception& e)
	{
		cout << e.what() << endl;
	}
	return 0;
}

不使用智能指针，就会导致各种内存没有被释放，或者直接没有开空间的问题。

可以不用指针指针吗？可以，但是需要套好几层异常捕捉，太麻烦，代码的可读性也变得很低了。

13、刚才你提到了shared_ptr 底层是用一个引用计数来实现的共享，那还了解过其他的内存管理方式嘛？

JAVA中的内存自动回收机制，是通过比较复杂的一套算法来计算回收的时机，具体没有深入了解。

14、STL 里边常用的 vector 容器的扩容机制有了解过嘛？

扩容机制在不同平台不一样。

VS：1.5倍。

Linux：2倍。

扩容是重新开一片空间，然后把原来的内容拷贝过来，再销毁原来的空间。

15：扩容3倍可以嘛？

可以，但是可能会导致大量的空间浪费。

16：vector 的初始容量了解过嘛？什么时候会进行初次扩容？

在第一次添加元素的时候会进行扩容，第一个扩容一般会设置为8或者16。