C++面试题其一

简介: C++文件编译与执行的四个阶段预处理:处理#include、#define等预处理指令。编译:将源码翻译为目标代码。汇编:将目标代码转换为机器指令。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。

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mallocfree进行动态内存分配和释放。
    • C++:除了mallocfree,还提供了newdelete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*&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vectorlistdequearray
    • 关联式容器setmapmultisetmultimap
  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

    • :动态分配,需要手动管理(new/delete)。
    • :自动分配,函数调用结束自动释放。
  2. 存储内容

    • :动态分配的对象。
    • :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。

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