后端开发面经汇总：C++语言篇

整理后端开发面经的C++语言篇部分，持续整理中…

学习书籍：《C++ Primer》 , 《Effective C++》 等…

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Python和C++的区别？

包括但不限于：

1. Python是一种脚本语言，是解释执行的；而C++是编译语言，是需要编译后在特定平台运行的。Python可以很方便的跨平台，但是效率没有C++高；
2. Python的库函数比C++的多，调用起来很方便；
3. Python使用缩进来区分不同的代码块，C++使用花括号来区分；
4. C++中需要事先定义变量的类型，而Python不需要。Python的基本数据类型只有数字，布尔值，字符串，列表，元组等；

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C 和 C++ 的区别？

包括但不限于：

1. C是面向过程的语言，C++是面向对象的语言，C++有“封装，继承和多态”的特性。封装隐藏了实现细节，使得代码模块化；继承通过子类继承父类的方法和属性，实现了代码重用；多态则是“一个接口，多个实现”，通过子类重写父类的虚函数，实现了接口重用；
2. C和C++内存管理的方法不一样：C使用malloc/free，C++除此之外还用new/delete；
3. C++中还有函数重载和引用等概念，C中没有；

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new和delete是如何实现的，new与malloc的异同处？

实现：在new一个对象的时候，首先会调用malloc为对象分配内存空间，然后调用对象的构造函数。
delete会调用对象的析构函数，然后调用free回收内存。

异同之处：new与malloc都会分配空间，但是new还会调用对象的构造函数进行初始化，malloc需要给定空间大小，而new只需要对象名；

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既然有了malloc/free，C++中为什么还需要new/delete呢？

malloc/free和new/delete都是用来申请内存和回收内存的。

在对非基本数据类型的对象使用的时候，对象创建的时候还需要执行构造函数，销毁的时候要执行析构函数。
而malloc/free是库函数，是已经编译的代码，所以不能把构造函数和析构函数的功能强加给malloc/free。

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delete和delete[]的区别?

• delete只调用一次析构函数，而delete[]会调用每个成员的析构函数；

• 用new分配的内存用delete释放，用new[]分配的内存用delete[]释放；

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堆和栈有什么区别？

• 从定义上：堆是由new和malloc开辟的一块内存，由程序员手动管理；栈是编译器自动管理的内存，存放函数的参数和局部变量；
• 堆空间因为会有频繁的分配释放操作，会产生内存碎片；
• 堆的生长空间向上，地址越来越大，栈的生长空间向下，地址越来越小；

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堆快一点还是栈快一点？

栈快一点。
因为操作系统会在底层对栈提供支持，会分配专门的寄存器存放栈的地址，栈的入栈出栈操作也十分简单，并且有专门的指令执行，所以栈的效率比较高也比较快。而堆的操作是由C/C++函数库提供的，在分配堆内存的时候需要一定的算法寻找合适大小的内存。并且获取堆的内容需要两次访问，第一次访问指针，第二次根据指针保存的地址访问内存，因此堆比较慢。

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指针和引用的区别？

1. 指针是一个新的变量，指向另一个变量的地址，我们可以通过访问这个地址来修改另一个变量；而引用是一个别名，对引用的操作就是对变量的本身进行操作；
2. 指针可以有多级，引用只有一级；
3. 传参的时候，使用指针的话需要解引用才能对参数进行修改，而使用引用可以直接对参数进行修改；
4. 指针的大小一般是4个字节，引用的大小取决于被引用对象的大小；
5. 指针可以为空，引用不可以；

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在函数参数传递的时候，什么时候使用指针，什么时候使用引用？

1. 需要返回函数内局部变量的内存的时候用指针。使用指针传参需要开辟内存，用完要记得释放指针，不然会内存泄漏。而返回局部变量的引用是没有意义的；
2. 对栈空间大小比较敏感（比如递归）的时候使用引用。使用引用传递不需要创建临时变量，开销要更小；
3. 类对象作为参数传递的时候使用引用，这是C++类对象传递的标准方式；

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C++的四种强制转换：static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpred_cast

C++中static_cast/const_cast/dynamic_cast/reinterpret_cast的区别和使用

C++标准库提供了四种强制类型转换形式：static_cast、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast.每一种适用于特定的场合。

static_cast 用于各种隐式转换。具体的说，就是用于各种基本数据类型之间的转换，比如把int换成char，float换成int等。以及派生类（子类）的指针转换成基类（父类）指针的转换。
特性与要点：

1. 它没有运行时类型检查，所以是有安全隐患的；
2. 在派生类指针转换到基类指针时，是没有任何问题的，在基类指针转换到派生类指针的时候，会有安全问题；
3. static_cast不能转换const，volatile等属性；

dynamic_cast 用于动态类型转换。具体的说，就是在基类指针到派生类指针，或者派生类到基类指针的转换。
特性与要点：

1. dynamic_cast能够提供运行时类型检查，只用于含有虚函数的类；
2. dynamic_cast如果不能转换返回NULL。

const_cast 用于去除const常量属性，使其可以修改。也就是说，原本定义为const的变量在定义后就不能进行修改的，但是使用const_cast操作之后，可以通过这个指针或变量进行修改; 另外还有volatile属性的转换。

reinterpret_cast 几乎什么都可以转，用在任意的指针之间的转换，引用之间的转换，指针和足够大的int型之间的转换，整数到指针的转换等。但是不够安全。