自动驾驶-机器人-slam-定位面经和面试知识系列07之C++STL面试题（03）

这个博客系列会分为C++ STL-面经、常考公式推导和SLAM面经面试题等三个系列进行更新，基本涵盖了自己秋招历程被问过的面试内容（除了实习和学校项目相关的具体细节）。在知乎和牛客也会同步更新，全网同号（lonely-stone或者lonely_stone）。
关于高频面试题和C++ STL面经，每次我会更新10个问题左右，每次更新过多，害怕大家可能看了就只记住其中几个点。（在个人秋招面试过程中，面试到后面，发现除了个人项目和实习经历外，个人所记录的内容基本能涵盖面试官能问到的）
（另外个人才疏学浅，如果所分享知识中出现错误，请大家指出，避免误导其他人）

1. 在c++中，class和struct做类型定义是只有两点区别

• 默认继承权限不同class默认是private继承，而struct是public继承。
• Class还可用于定义模板参数，如typename，但是struct不能。
• c++一直保留struct是保持与C的兼容。

2. C++强制转换

• static_cast是一个强制类型转换操作符（显示转换），除此之外，还有static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpert_cast
• static_cast用于多态类型的转换，不执行运行时类型检查（转换安全性不如dynamic_cast），通常用于转换数值类型（float->int等）。
• dynamic_cast运行时执行类型检查

3. 静态库与动态库区别

• LIB包含了函数所在的DLL文件和文件中函数为止的信息（入口），代码由运行时加载在进程空间中的DLL提供，称为动态链接库。
• 另一种则是LIB包含函数本身，在编译时直接将代码加入程序中。
• 关于lib和dll区别：
  • Lib是编译时用到的，dll是运行时用到的。如果要完成源代码的编译，只需要lib；如果要使动态链接的程序运行起来，只需要dll。
  • 如果有dll文件，那么lib文件就只是一些索引信息，记录dll中函数的入口和位置，dll是函数的具体内容；如果只有lib文件，那么lib文件是静态编译出来的，索引和实现都在其中，使用的时候就是lib文件，不用再挂动态库，缺点就是应用程序比较大，而且不灵活。
  • 动态链接的情况下，有两个文件：LIB和DLL。LIB 里面是DLL里面导出的函数名称和位置，DLL包含实际的数据和函数。

4. Linux程序运行出现segmentation fault（core dumped）的通用解决办法

问题原因：segmentation fault多为内存不当操作造成。空指针，野指针的读写操作，数组越界访问，破坏常量等。对每个指针声明后进行初始化为NULL是避免这个问题的好办法，而要排除问题就是要调试。

更为具体的原因为：

• 内存访问越界
  • 数组访问越界
  • 搜索字符串时，依靠字符串结束符来判断字符串是否结束，但是字符串没有正常的使用结束符。
  • 使用strcpy,strcat,sprintf,strcasecmp等字符串操作函数，将目标字符串读/写爆。应该使用strncpy,strlcpy,strncat,strlcat,snprintf,strncmp,strncasecmp等函数防止读写越界。
• 多线程程序使用了线程不安全的函数
• 多线程读写的数据未加锁保护
• 非法指针
  • 使用空指针
  • 随意使用指针转换。一个指向一段内存的指针，除非确定这段内存原先就分配为某种结构或类型，不然不要随意转换指向的数据类型。
• 堆栈溢出：不要使用大的局部变量（因为局部变量都分配在栈上）
• 可以使用valgrind来做内存调试工具

5. 拷贝构造函数

通过拷贝对象的方式创建一个新对象，有两种形式，book(book &b)和book(const book &b)。

为什么拷贝构造函数的参数一定要是对象引用呢？

如果不是引用，而是通过传值的方式将实参传给形参，这中间本身就会经历一次拷贝过程，而对象拷贝则必须调用拷贝构造函数，如此一来就形成了一个死循环。
（这个问题是我面试的时候被问到没答上来，最后询问面试官回答的）

6. 结构体内存对齐问题

• 结构体内成员按照声明顺序存储，第一个成员地址和整个结构体地址相同。
• 未特殊说明时，按结构体中size最大的成员对齐（若有double，按8字节对齐）
• 那为什么要对齐呢，是因为对齐的话就放在同一个地方，不需要多次多地方读写

7. 指针和引用的区别

• 指针是一个变量，存储的是一个地址，引用跟原来的变量实质是同一个东西，是原变量的别名
• 指针可以多级，引用只有一级
• 指针可以为空，引用不能为NULL且在定义时必须初始化
• 指针可以在初始化后改变指向，而引用在初始化后不可再改变
• sizeof指针得到的是本指针的大小，sizeof引用得到的是引用所指向变量的大小
• 当把指针作为函数参数传递时，也是将实参的一个拷贝传递给形参，两者指向的地址相同，但不是同一个变量，在函数中改变这个变量的指向不影响实参，而引用却可以。
• 引用只是别名，不占用具体存储空间，只是声明没有定义；指针是具体变量，需要占用存储空间
• 引用在声明时必须初始化为另一变量，一旦出现必须为typename &varname形式；指针的声明和定义可以分开，可以先只声明指针变量而不初始化，等用到时再指向具体变量。
• 引用一旦初始化之后就不可以再改变（变量可以被引用多次，但引用只能作为一个变量引用）；指针变量可以重新指向别的变量。
• 不存在指向空值的引用，必须有具体实体了但是存在指向空值的指针。

8. 区别以下指针类型

int *p[10]//表示指针数组，强调数组概念，是一个数组变量，数组大小为10， //每个元素都是指向int类型的指针变量 
int (*p)[10]//表示数组指针，强调是指针，只有一个变量，是指针类型，指向int类型的数组，数组大小为10 
int *p(int)//是函数声明，函数名是p，参数是int类型的，返回值是int *类型 
int (*p)(int)//是函数指针，强调是指针，指向具有int型参数的函数，并且返回值是int类型的

9. 哪几种情况必须要用到初始化成员列表？

• 初始化一个const成员，
• 初始化一个reference成员
• 调用一个基类的构造函数，而该函数有一组参数
• 调用一个数据成员对象的构造函数，而该函数有一组参数

10. 类的对象存储空间？

• 非静态成员的数据类型大小之和
• 编译器加入的额外成员变量（如指向虚函数表的指针）
• 为了边缘对齐优化加入的padding（就是给第1点的成员变量对齐数据类型的时候）

11. 构造函数能否声明为虚函数或者纯虚函数，析构函数呢？

• 析构函数：
  • 析构函数可以为虚函数，并且一般情况下要定义为虚函数
  • 只有在基类析构函数定义为虚函数时，调用操作符delete销毁指向对象的基类指针时，才能准确调用派生类的析构函数，才能准确销毁数据。
  • 析构函数可以是纯虚函数，含有纯虚函数的类是抽象类，此时不能被实例化。但派生类可以根据自身需求重新改写基类中的纯虚函数。
• 构造函数：
  • 构造函数不能定义为虚函数。在构造函数中可以调用虚函数，不过此时调用的是正在构造的类中的虚函数，而不是子类的虚函数，因为此时子类尚未构造好。