C++面试题其一

C和C++的区别

C和C++都是广泛使用的编程语言，但它们有显著的区别：

1. 语言范式：

   • C：是一种过程化编程语言，强调过程和函数的使用。
   • C++：是一种多范式编程语言，支持面向对象编程、泛型编程和过程化编程。

2. 类和对象：

   • C：没有类和对象的概念。
   • C++：引入了类和对象的概念，支持封装、继承和多态。

3. 标准库：

   • C：标准库比较小，主要包含一些基础的函数库。
   • C++：标准库更大，包含STL（标准模板库），提供了丰富的数据结构和算法。

4. 内存管理：

   • C：主要使用malloc和free进行动态内存分配和释放。
   • C++：除了malloc和free，还提供了new和delete操作符，更适合对象的动态内存管理。

5. 类型检查：

   • C：类型检查相对宽松，支持隐式类型转换。
   • C++：类型检查更严格，支持重载、模板等特性。

C++中指针和引用的区别

1. 定义：

   • 指针：保存变量地址的变量，可以重新赋值，指向不同的变量。
   • 引用：是一个变量的别名，一旦绑定到一个变量，不能重新绑定。

2. 语法：

   • 指针：使用*和&操作符。
   • 引用：使用&符号，但在使用时像普通变量一样。

3. 内存分配：

   • 指针：需要存储地址的空间。
   • 引用：不需要额外的存储空间。

4. 初始化：

   • 指针：可以不初始化。
   • 引用：必须在声明时初始化。

结构体struct和共同体union(联合)的区别

1. 内存分配：

   • struct：每个成员有自己的内存空间，总大小是所有成员大小的总和。
   • union：所有成员共享同一块内存，大小是最大成员的大小。

2. 访问：

   • struct：所有成员可以同时访问。
   • union：同一时刻只能访问一个成员，修改一个成员会影响其他成员。

3. 用途：

   • struct：用于需要同时访问多个数据的情况。
   • union：用于节省内存，需要在不同时间存储不同数据的情况。

#define和const的区别

1. 类型检查：

   • #define：是预处理指令，不进行类型检查。
   • const：是编译时常量，有类型检查。

2. 作用范围：

   • #define：在预处理阶段进行替换，不局限于某个作用域。
   • const：遵循作用域规则，只在声明的作用域内有效。

3. 调试：

   • #define：替换后无调试信息，难以调试。
   • const：有类型和作用域信息，易于调试。

重载overload,覆盖（重写）override,隐藏（重定义）overwrite的区别

1. 重载（overload）：

   • 定义：同一个作用域内，同名函数的参数列表不同。
   • 用途：增加函数的多态性，提高代码灵活性。

2. 覆盖（重写）（override）：

   • 定义：子类重新定义父类中的虚函数。
   • 用途：实现多态，允许子类提供特定实现。

3. 隐藏（重定义）（overwrite）：

   • 定义：子类定义了一个与父类同名的新函数，但参数列表不同或不是虚函数。
   • 用途：在子类中隐藏父类同名函数，防止误用父类函数。

new、delete、malloc、free之间的关系

1. new/delete：

   • new：分配对象内存并调用构造函数。
   • delete：释放对象内存并调用析构函数。

2. malloc/free：

   • malloc：分配指定字节的内存，不调用构造函数。
   • free：释放内存，不调用析构函数。

delete和delete[]的区别

1. delete：用于释放单个对象。
2. delete[]：用于释放数组对象。

虚函数、纯虚函数

1. 虚函数：

   • 定义：在基类中使用virtual关键字声明，允许子类重写。
   • 用途：实现运行时多态。

2. 纯虚函数：

   • 定义：在基类中声明，但不提供实现，用=0表示。
   • 用途：定义抽象类，要求子类必须实现。

STL库用过吗？常见的STL容器有哪些？算法用过几个？

1. 常见STL容器：

   • 序列式容器：vector，list，deque，array
   • 关联式容器：set，map，multiset，multimap

2. 常见STL算法：

   • 排序：sort
   • 查找：find
   • 变换：transform
   • 复制：copy

const的作用

1. 常量声明：const int x = 5;
2. 常量指针：const int* p;
3. 常量成员函数：int getValue() const;

虚函数的实现

通过虚函数表（vtable）实现，编译器为每个类创建一个vtable，存储虚函数指针。

堆和栈的区别

1. 分配方式：

   • 堆：动态分配，需要手动管理（new/delete）。
   • 栈：自动分配，函数调用结束自动释放。

2. 存储内容：

   • 堆：动态分配的对象。
   • 栈：局部变量和函数调用信息。

关键字static的作用

1. 局部变量：静态局部变量，生存期延长到程序结束。
2. 类成员：静态成员变量/函数，属于类而非对象。
3. 文件作用域：静态全局变量/函数，限制在文件内可见。

STL中map和set的原理（关联式容器）

1. map：基于红黑树，键值对存储，支持快速查找。
2. set：基于红黑树，唯一元素存储，支持快速查找。

include和#include"file.h"的区别

1. 尖括号：从标准库路径查找。
2. 双引号：从当前目录查找，然后是标准库路径。

什么是内存泄漏？面对内存泄漏和指针越界的方法

1. 内存泄漏：动态分配的内存未释放。

   • 方法：使用智能指针，定期检查和释放。

2. 指针越界：指针访问非法内存。

   • 方法：使用调试工具（如Valgrind），严格检查边界。

定义和声明的区别

1. 定义：分配内存，如int x;
2. 声明：说明存在，不分配内存，如extern int x;

C++文件编译与执行的四个阶段

1. 预处理：处理#include、#define等预处理指令。
2. 编译：将源码翻译为目标代码。
3. 汇编：将目标代码转换为机器指令。
4. 链接：将目标文件和库文件合并生成可执行文件。

STL中的vector的实现，是怎么扩容的？

vector通过动态数组实现，当容量不足时，分配更大的内存（通常是原来的两倍），复制旧数据到新内存，并释放旧内存。