C++面试100问（五）

理解的c++中的引用和指针？

        1、引用： C++是C语言的继承，它可进行过程化程序设计，又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计，还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。引用就是C++对C语言的重要扩充。引用就是某一变量的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名；引用引入了对象的一个同义词。定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代替了*。

         2、指针： 指针利用地址，它的值直接指向存在电脑存储器中另一个地方的值。由于通过地址能找到所需的变量单元，可以说，地址指向该变量单元。因此，将地址形象化的称为“指针”。意思是通过它能找到以它为地址的内存单元。 区别： 1、指针有自己的一块空间，而引用只是一个别名； 2、使用sizeof看一个指针的大小是4，而引用则是被引用对象的大小； 3、指针可以被初始化为NULL，而引用必须被初始化且必须是一个已有对象的引用； 4、作为参数传递时，指针需要被解引用才可以对对象进行操作，而直接对引用的修改都会改变引用所指向的对象； 5、可以有const指针，但是没有const引用； 6、指针在使用中可以指向其它对象，但是引用只能是一个对象的引用，不能 被改变； 7、指针可以有多级指针（**p），而引用至于一级； 8、指针和引用使用++运算符的意义不一样； 9、如果返回动态内存分配的对象或者内存，必须使用指针，引用可能引起内存泄露。

智能指针的内存泄漏如何解决？

         为了解决循环引用导致的内存泄漏，引入了weak_ptr弱指针，weak_ptr的构造函数不会修改引用计数的值，从而不会对对象的内存进行管理，其类似一个普通指针，但不指向引用计数的共享内存，但是其可以检测到所管理的对象是否已经被释放，从而避免非法访问。

介绍一下C++中的智能指针？

         智能指针主要用于管理在堆上分配的内存，它将普通的指针封装为一个栈对象。当栈对象的生存周期结束后，会在析构函数中释放掉申请的内存，从而防止内存泄漏。C++ 11中最常用的智能指针类型为shared_ptr,它采用引用计数的方法，记录当前内存资源被多少个智能指针引用。该引用计数的内存在堆上分配。当新增一个时引用计数加1，当过期时引用计数减一。只有引用计数为0时，智能指针才会自动释放引用的内存资源。对shared_ptr进行初始化时不能将一个普通指针直接赋值给智能指针，因为一个是指针，一个是类。可以通过make_shared函数或者通过构造函数传入普通指针。并可以通过get函数获得普通指针。

C++中static关键字的作用？

        对于函数定义和代码块之外的变量声明，static修改标识符的链接属性，由默认的external变为internal，作用域和存储类型不改变，这些符号只能在声明它们的源文件中访问。 对于代码块内部的变量声明，static修改标识符的存储类型，由自动变量改为静态变量，作用域和链接属性不变。这种变量在程序执行之前就创建，在程序执行的整个周期都存在。 对于被static修饰的普通函数，其只能在定义它的源文件中使用，不能在其他源文件中被引用 对于被static修饰的类成员变量和成员函数，它们是属于类的，而不是某个对象，所有对象共享一个静态成员。静态成员通过<类名>::<静态成员>来使用。

C++和C的区别？

        设计思想上： C++是面向对象的语言，而C是面向过程的结构化编程语言 语法上： C++具有封装、继承和多态三种特性 C++相比C，增加多许多类型安全的功能，比如强制类型转换、 C++支持范式编程，比如模板类、函数模板等。

c++中四种cast转换？

        C++中四种类型转换是：static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast

        1、const_cast 用于将const变量转为非const

         2、static_cast 用于各种隐式转换，比如非const转const，void*转指针等, static_cast能用于多态向上转化，如果向下转能成功但是不安全，结果未知；

         3、dynamic_cast 用于动态类型转换。只能用于含有虚函数的类，用于类层次间的向上和向下转化。只能转指针或引用。向下转化时，如果是非法的对于指针返回NULL，对于引用抛异常。要深入了解内部转换的原理。 向上转换：指的是子类向基类的转换 向下转换：指的是基类向子类的转换 它通过判断在执行到该语句的时候变量的运行时类型和要转换的类型是否相同来判断是否能够进行向下转换。

         4、reinterpret_cast 几乎什么都可以转，比如将int转指针，可能会出问题，尽量少用；

         5、为什么不使用C的强制转换？ C的强制转换表面上看起来功能强大什么都能转，但是转化不够明确，不能进行错误检查，容易出错。

C++函数模板？

        所谓函数模板，实际上是建立一个通用函数，它所用到的数据的类型（包括返回值类型、形参类型、局部变量类型）可以不具体指定，而是用一个虚拟的类型来代替（实际上是用一个标识符来占位），等发生函数调用时再根据传入的实参来逆推出真正的类型。

C++类模板？

        类模板中定义的类型参数可以用在类声明和类实现中。类模板的目的同样是将数据的类型参数化。 声明类模板的语法为： template class 类名{ //TODO: }; 类模板和函数模板都是以 template 开头（当然也可以使用 class，目前来讲它们没有任何区别），后跟类型参数；类型参数不能为空，多个类型参数用逗号隔开。