C++ 常见面试题

1. 智能指针 方便管理一个对象的生命周期，在智能指针下，一个对象什么时候要析构什么时候受智能指针决定，scoped_ptr: 离开作用域，自动删除， shared_ptr:本质是引用计数(reference counting)，也就是说shared_ptr是支持复制的，复制一个shared_ptr的本质是对这个智能指针的引用次数加1，而当这个智能指针的引用次数降低到0的时候，该对象自动被析构 但是shared_ptr存在着循环引用的弊端，就是在A类中存在B类的智能指针，B 类中存在A类的智能指针，最后会导致 资源无法释放。 但是weak_ptr可以解决这个问题，weak_ptr指向一个对象并不会增加计数，且weak_ptr要用lock（）返回一个shared_ptr来使用该指针，没有重载->这个运算符

2. 虚函数和虚表：虚函数: 允许基类指针来调用子类函数的函数。虚表存放在全局数据区，任何含有虚函数的类中，不论这个虚函数是继承的还是定义的，都有一个函数指针指向一个虚函数表，虚函数表是一个数组，数组中的每个元素都是一个虚函数指针。

   如果父类的虚函数没有被子类改写， 那么子类的虚函数表中的元素就是父类的对应的虚函数指针；相反，如果子类改写了父类的虚函数，那么对应的虚函数表中的元素就是自己的虚函数指针，决议这个指向的过程发生在运行时，就是所谓的动态绑定

   虚表是属于类的，而不是属于某个具体的对象，一个类只需要一个虚表即可。同一个类的所有对象都使用同一个虚表

   构造函数不能是虚函数， 析构函数如果不设置虚函数则会造成内存泄漏

   虚继承解决了菱形继承中的二义性问题

3. 析构函数在 对象生命周期结束时候，delete指向对象指针时候，对象i是对象o的成员，o的析构函数被调用时，对象i的析构函数也被调用。

4. 构造函数 先调用基类构造函数，再调用成员对象构造函数，最糊调用派生类，析构函数的调用顺序则相反

5. c++内存管理

   1. 内存对齐

      1. 变量的起始地址能够被其对齐值整除，结构体变量的对齐值为最宽的成员大小。

      2. 结构体每个成员相对于起始地址的偏移能够被其自身对齐值整除，如果不能则在前一个成员后面补充字节。

      3. 结构体总体大小能够被最宽的成员的大小整除，如不能则在后面补充字节。

   2. 分为静态存储区（全局变量 和 静态变量），堆（new malloc），栈(函数调用所传递的参数、函数的返回地址、函数的局部变量等)

      1. 栈和堆的区别堆动态分配，栈由编译器管理，堆有碎片，增长方向也不相同

   3. 局部静态变量: 内存地址早就占用了，但是会在你第一次执行到初始化的那行代码的时候初始化它 ,会有一位来判断是否已经初始化

6. 引用: 申明引用时，要对其进行初始化，不能把该引用赋给其他对象 引用传参不需拷贝副本，省内存，代码阅性强

   1. 引用和指针的区别: 引用必须被初始化，引用不可改变， 不存在空的引用

   2. 函数返回为引用:不能返回局部变量的引用（被销毁）,不能返回函数内部new分配的内存的引用（函数返回值可能只当作一个临时变量，那么这m个引用指向的内存就无法释放，内部泄漏）,可以返回类成员的引用,流操作符重载返回值申明为“引用”的作用(因为要连续使用)

7. C++ 内联函数是通常与类一起使用。如果一个函数是内联的，那么在编译时，编译器会把该函数的代码副本放置在每个调用该函数的地方。

   对内联函数进行任何修改，都需要重新编译函数的所有客户端，因为编译器需要重新更换一次所有的代码，否则将会继续使用旧的函数。

8. C++ static

   1. 静态成员变量

      1. 静态成员变量是该类的所有对象所共有的

      2. 因为静态数据成员在全局数据区分配内存，由本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，不占用对象的内存，不初始化 默认就是0

      3. 静态成员变量存储在全局数据区，静态成员变量必须初始化，而且只能在类体外进行，不能再类的内部初始化

   2. 静态成员函数

      1. 普通成员函数必须具体作用于某个对象，而静态成员函数并不具体作用于某个对象。无法访问属于类对象的非静态成员变量和非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数和静态成员变量，因为没有this指针

   3. 静态全局变量

      1. 未经初始化的静态全局变量会被程序自动初始化为0（自动变量的自动初始化值是随机的）

      2. 静态全局变量在声明它的整个文件都是可见的，而在文件之外是不可见的

   4. 静态局部变量

      1. 静态局部变量在全局数据区分配内存；

      2. 静态局部变量在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化，即以后的函数调用不再进行初始化

      3. 静态局部变量一般在声明处初始化，如果没有显式初始化，会被程序自动初始化为0；

      4. 静态局部变量始终驻留在全局数据区，直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域，当定义它的函数或语句块结束时，其作用域随之结束；

   5. 静态函数

      1. 静态函数不能被其它文件所用；

9. 想使用外部文件，对模板类型，则必须在定义这些模板类对象和模板函数时使用export 普通变量类型使用extern即可

10. C++中的多态性具体体现在运行和编译两个方面。运行时多态是动态多态,其具体引用的对象在运行时才能确定。编译时多态是静态多态,在编译时就可以确定对象使用的形式。 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。 C++中,实现多态有以下方法:虚函数,抽象类,覆盖,模板(重载和多态无关)

11. sizeof 计算栈上的分配大小，所以无法计算static变量大小， 对函数使用sizeof，在编译阶段会被函数的返回值的类型代替， sizeof是一个运算符

12. sizeo是编译时的常量，而strlen要到运行时才会计算出来，且是字符串中字符的个数而不是内存大小

13. 空指针：指针指向的地址为空的指针叫空指针(NULL指针)

野指针：是指向“垃圾”内存（不可用内存）的指针  产生原因：指针创建时未初始化。指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它会随机指向一个内存地址。

悬垂指针：指针所指向的对象已经被释放或者回收了，但是指向该对象的指针没有作任何的修改，仍旧指向已经回收的内存地址。 此类指针称为垂悬指针。

15. 多态就是将基类类型的指针或者引用指向派生类型的对象。多态通过虚函数机制实现。

多态的作用是接口重用。

16. 在 C++ 中，const 成员变量也不能在类定义处初始化，只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数。

const 数据成员 只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其 const 数据成员的值可以不同。所以不能在类的声明中初始化 const 数据成员，因为类的对象没被创建时，编译器不知道 const 数据成员的值是什么。成员引用变量也是一样

17. 可以，可以用_onexit 注册一个函数，它会在main 之后执行;

18. 调用函数时要进行参数压栈，一般情况下顺序是从最右边参数往左压栈。

19. 字符串会在末尾自动添加空字符

20. 虚拟函数表是在编译期就建立了,各个虚拟函数这时被组织成了一个虚拟函数的入口地址的数组。而对象的隐藏成员--虚拟函数表指针是在运行期--也就是构造函数被调用时进行初始化的，这是实现多态的关键。

21. 只要基类在定义成员函数时已经声明了 virtue关键字，在派生类实现的时候覆盖该函数时，virtue关键字可加可不加，不影响多态的实现。子类的空间里有父类的所有变量(static除外)

22. vector push_back 平均时间复杂度了 为 nm / m - 1

23. vector 适合随机存储，不适合高频率插入删除， list不适合随机存储，但是适合高频率插入删除（原理是一个双向列表）

24. 解决哈希的方法:

25. 开放定址法 从冲突的那个位置开始往下查找到第一个没有冲突的

    1. 线性 定址法中最简单的冲突处理方法，它从发生冲突的单元起，依次判断下一个单元是否为空，当达到最后一个单元时，再从表首依次判断。直到碰到空闲的单元或者探查完全部单元为止。

    2. 平方探测: 方探查法即是发生冲突时，用发生冲突的单元d[i], 加上 1²、 2²等。即d[i] + 1²，d[i] + 2², d[i] + 3²...直到找到空闲单元。

    3. 双散列探测法: 其中hl和前面的h一样，以关键字为自变量，产生一个0至m—l之间的数作为散列地址；h2也以关键字为自变量，产生一个l至m—1之间的、并和m互素的数(即m不能被该数整除)作为探查序列的地址增量(即步长)

26. 链地址法

    1. 是将哈希值相同的元素构成一个同义词的单链表，并将单链表的头指针存放在哈希表的第i个单元中，查找、插入和删除主要在同义词链表中进行

27. 再哈希法 即再进行一次哈希运算

28. Stl 迭代器失效

29. 序列式容器就是数组式容器，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效（因为其他数据的位置随之发生了变化）

30. 树形结构 erase元素时候 要用erase(iter++)

31. vector使用了push_back 导致扩容进行了深拷贝，导致迭代器失效

32. STL允许在一个容器上的多线程读取和不同容器上的多线程写入，除此之外不能依赖任何库自带的线程安全性

33. c++静态多态 : 使用模版，静态多态是在编译期完成的，因此效率较高，编译器也可以进行优化； 动态多态: 对于相关的对象类型，确定它们之间的一个共同功能集，然后在基类中，把这些共同的功能声明为多个公共的虚函数接口。各个子类重写这些虚函数，以完成具体的功能。客户端的代码（操作函数）通过指向基类的引用或指针来操作这些对象，对虚函数的调用会自动绑定到实际提供的子类对象上去。

34. 模板实例化*是生成采用特定模板参数组合的具体类或函数（实例） 有显式实例化 swap< int >(a,b) ，隐式实例化 swa(a,b)

35. 显式具体化将不会使用Swap()模板来生成函数定义，而应使用专门为该特定类型显式定义的函数类型。有两种定义形式，如下，其中job为用户自定义类 template <> void Swap(job &a, job &b) template <> void Swap< job >(job &a, job &b) 显式具体化在声明后，必须要有具体的实现，这是与显示实例化不同的地方。

36. c++模板函数的声明与定义通常放在头文件中，而普通的函数通常是声明放在头文件中，定义放在源文件中,而对模板函数来说，原因是 首先明确，模板函数是在编译器遇到使用模板的代码时才将模板函数实例化的,若将模板函数声明放在tem.h，模板定义放在tem.cpp,在main.cpp中包含头文件，调用add,按道理说应该实例化int add(int,int)函数，即生成add函数的相应代码，但是此时仅有声明，找不到定义，因此此时，它只会实例化函数的符号，并不会实例化函数的实现，即这个时候，在main.o编译单元内，它只是将add函数作为一个外部符号，这就是与普通函数的区别，对普通函数来说，此时的add函数已经由编译器生成相应的代码了，而对模板函数来说，此时并没有生成add函数对应的代码，同时也提高了编译的效率

37. override 重写 是指派生函数覆盖基类函数，是C++多态的表现。Overload重载:功能相近的几个函数用相同的名字表示，但参数不同（包括类型、顺序不同），即函数重载。

38. override保留字表示当前函数重写了基类的虚函数

在函数比较多的情况下可以提示读者某个函数重写了基类虚函数，表示这个虚函数是从基类继承，不是派生类自己定义的；强制编译器检查某个函数是否重写基类虚函数，如果没有则报错。在类的成员函数参数列表后面添加该关键字既可。