面试中常见的C语言与C++区别的问题(二)

简介: 面试中常见的C语言与C++区别的问题


结构体在C语言和C++的区别


分析问题:在C中,结构体是一种简单的复合型数据,由若干个基本类型数据或复合类型数据组合而成。而在C++结构体中,还可以声明函数。如下所示:


#include <iostream.h>
struct A
{
public:
  int a;
  int gata()
  {
      return a;
  }
};
int  main(void)
{
 m.a=50;
 cout<<m.gata()<<endl;
 return 0;
}

输出结果:50


但是这种用法看起来有点不伦不类,这是C到C++过渡的遗留问题


答案


C语言的结构体是不能有函数成员的,而C++的类可以有。


C语言结构体中数据成员是没有private、public和protected访问限定的。而C++的类的成员有这些访问限定(在C++中结构体的成员也是有访问权限设定的,但是类成员的默认访问属性是private,而结构体的默认访问属性是public)。


C语言的结构体是没有继承关系的,而C++的类却有丰富的继承关系。


说明:虽然C的结构体和C++的类有很大的相似度,但是类是实现面向对象的基础。而结构体只可以简单地理解为类的前身。


C中malloc和C++的new区别


分析问题:malloc、free与new、delete都是用来动态申请内存和释放内存的。不同点如下:


malloc、free是标准库函数,new、delete则是运算符。malloc、free在C、C++中都可使用,而new、delete只属于C++。


malloc要指定申请内存的大小,其申请的只是一段内存空间。而new不必指定申请内存的大小,建立的是一个对象。


new、delete在申请非内部数据类型的对象时,对象在创建的同时会自动执行构造函数,在消亡时会自动执行析构函数,这不在编译器的控制之内,所以malloc、free无法实现。


new返回的是某种数据类型的指针,而malloc返回的是void型指针。


由于new、delete是运算符,可以重载,不需要头文件的支持,而malloc、free是库函数,可以覆盖,并且要包含相应的头文件。


答案


new、delete是操作符,可以重载,只能在C++中使用。


malloc、free是函数,可以覆盖,C、C++中都可以使用。


new可以调用对象的构造函数,对应的delete调用相应的析构函数。


malloc仅仅分配内存,free仅仅回收内存,并不执行构造和析构函数。


new、delete返回的是某种数据类型指针,malloc、free返回的是void指针。


注意:malloc申请的内存空间要用free释放,而new申请的内存空间要用delete释放,不能混用。因为两者实现的机理不同。


C++引用和C的指针有何区别


分析问题:引用就是变量或对象的别名,它不是值,不占据存储空间,其只有声明没有定义。在C++中引用主要用于函数的形参和函数返回值。


1、作为函数的参数


当函数的返回值多于一个时,可以使用指针实现。如下所示:


void swap(int *a, int *b)
{
  int temp;
  temp = *a;
    *a = *b;
  *b = temp;
}
int  main(void)
{
  int a=10,b=5;
  cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;
  swap(&a,&b);
  cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;
  return 0;
}

输出结果:


Before change: 10 55

After change: 55 10


虽然上述代码实现了多个返回值的功能,但是函数的语法相对传值方式比较麻烦。在函数中使用指针所指对象的数值时,必须在指针前加上*,如上例中的的swap函数频繁使用了“*a”、“*b”,如此不仅书写麻烦,还不利于阅读,并且容易产生错误。在函数调用时也容易产生误解,如上述代码main函数中swap(&a, &b),看起来好像是交换了两个变量的地址似的。而用引用实现swap函数,如下所示:


void swap(int &a, int &b)
{
  int temp;
  temp = a;
        a = b;
  b = temp;
}
int  main(void)
{
  int a=10,b=5;
  cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;
  swap(a,b);
  cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;
  return 0;
}

可以看出用引用实现swap函数比指针实现要简洁,调用也显得更加合乎情理。


2、引用作为函数的返回值


在大多数情况下可以被指针替代,但是遇到构造函数和操作符重载函数的“形式自然”的问题时,是不能被指针替代的。指针和引用功能相似,但是在操作时却有很多不同的地方,如指针的操作符是“*”和“->”,而引用常用的操作符是“.”。在使用时还要注意以下几点:


指针可不初始化且初始化的时候,可以指向一个地址,也可以为空。引用必须初始化且只能初始化为另一个变量,如下:


int a=1024;

int *p=&a;

int &b=a;

引用之间的赋值和指针之间的赋值不同。指针赋值如下:


int a=1,b=2;

int *p1=&a, *p2=&b;

这时执行p1=p2;后,p1原来指向的对象v1的值并没有改变,而p1被赋值为p2所指向的对象,如下图:

image.png



指针间赋值


引用赋值如下:


int a=1,b=2;

int &v1=a, &v2=b;

这时执行r1= r2;改变的是v1,将r 2指向的对象的值赋值给v1,而不是引用r1本身。赋值之后,两个引用还是指向各自的原来对象,如图下图。


image.png


引用间赋值


指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象,以后不能改变。如下所示:


int a=1;
int b=2;
int &v1=a;      //v1引用a
string *pi = &a; //pi指向a
v1=b;             //v1仍旧引用a,但是a现在的值是2;
pi=&b;             //pi指向b,a没有改变

答案


指针和引用主要有以下区别:


引用必须被初始化,但是不分配存储空间。指针不声明时初始化,在初始化的时候需要分配存储空间。


引用初始化以后不能被改变,指针可以改变所指的对象。


不存在指向空值的引用,但是存在指向空值的指针。


注意:引用作为函数参数时,会引发一定的问题,因为让引用作为参数,目的就是想改变这个引用所指向地址的内容,而函数调用时传入的是实参,看不出函数的参数是正常变量,还是引用,因此可能会引发错误。所以使用时一定要小心谨慎。


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