📚 本文主要总结了一些常见的C++面试题,主要涉及到语法基础、STL标准库、内存相关、类相关和其他辅助技能,掌握这些内容,基本上就满足C++的岗位技能(红色标记为重点内容),欢迎大家前来学习指正,会不定期去更新面试内容。
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📚 📚 专栏: C++ 系列文章
目录
[一、C ++ 语法基础](#一、C ++ 语法基础)
[🔥 谈谈变量的使用和生命周期,声明和初始化](#🔥 谈谈变量的使用和生命周期,声明和初始化)
[🔥 谈谈C++的命名空间的作用](#🔥 谈谈C++的命名空间的作用)
[🔥 include " " 和 <> 的区别](#🔥 include " " 和 <> 的区别)
[🔥 指针是什么?](#🔥 指针是什么?)
[🔥 什么是指针数组和数组指针](#🔥 什么是指针数组和数组指针)
[🔥 引用是什么?](#🔥 引用是什么?)
[🔥 指针和引用的区别](#🔥 指针和引用的区别)
[🔥 什么是函数指针和指针函数以及区别](#🔥 什么是函数指针和指针函数以及区别)
[🔥 什么是常量指针和指针常量以及区别](#🔥 什么是常量指针和指针常量以及区别)
[🔥 智能指针的本质是什么以及实现原理](#🔥 智能指针的本质是什么以及实现原理)
[🔥 weak_ptr 是否有计数方式,在那分配空间?](#🔥 weak_ptr 是否有计数方式,在那分配空间?)
[🔥 类型强制转换有哪几种?](#🔥 类型强制转换有哪几种?)
[🔥 函数参数传递时,指针、引用以及值传递有什么区别?](#🔥 函数参数传递时,指针、引用以及值传递有什么区别?)
[🔥 进程间的通信方式有那些?](#🔥 进程间的通信方式有那些?)
[🔥 线程间的通信方式有那些?](#🔥 线程间的通信方式有那些?)
[🔥 简单谈谈对线程的理解,线程间共享资源时该怎么处理?](#🔥 简单谈谈对线程的理解,线程间共享资源时该怎么处理?)
[🔥 常用关键字含义及其使用](#🔥 常用关键字含义及其使用)
[🔥 const 可以修饰那些内容](#🔥 const 可以修饰那些内容)
[🔥 class 和 struct 的区别?有了class 为啥仍还保留 struct?](#🔥 class 和 struct 的区别?有了class 为啥仍还保留 struct?)
[🔥 什么是STL?](#🔥 什么是STL?)
[🔥 数组和vector的区别?](#🔥 数组和vector的区别?)
[🔥 list 和 vector 的主要区别是什么?](#🔥 list 和 vector 的主要区别是什么?)
[🔥 在什么情况下使用 list 而不是 vector?](#🔥 在什么情况下使用 list 而不是 vector?)
[🔥 set 的底层数据结构是什么?](#🔥 set 的底层数据结构是什么?)
[🔥 set 和 multiset 有什么不同?](#🔥 set 和 multiset 有什么不同?)
[🔥 map 和 unordered_map 的主要区别是什么?](#🔥 map 和 unordered_map 的主要区别是什么?)
[🔥 RAII是什么?](#🔥 RAII是什么?)
[🔥 使用RAII的原因以及使用方法?](#🔥 使用RAII的原因以及使用方法?)
[🔥 new 和 malloc 的区别?delete 和 free 的区别?](#🔥 new 和 malloc 的区别?delete 和 free 的区别?)
[🔥 C++的内存框架分布情况](#🔥 C++的内存框架分布情况)
[🔥 堆和栈的区别?](#🔥 堆和栈的区别?)
[🔥 什么是内存对齐,内存对齐有什么好处?](#🔥 什么是内存对齐,内存对齐有什么好处?)
[🔥 什么是内存泄漏?写代码时应该怎么防止内存泄漏。](#🔥 什么是内存泄漏?写代码时应该怎么防止内存泄漏。)
[🔥 说说什么是深拷贝和浅拷贝?](#🔥 说说什么是深拷贝和浅拷贝?)
[🔥 讲讲C++的三大特性(封装、继承、多态)](#🔥 讲讲C++的三大特性(封装、继承、多态))
[🔥 多态是怎么实现的?](#🔥 多态是怎么实现的?)
[🔥 什么是虚函数和纯虚函数?以及区别?](#🔥 什么是虚函数和纯虚函数?以及区别?)
[🔥 虚函数是怎么实现的?虚函数在那个阶段生成?](#🔥 虚函数是怎么实现的?虚函数在那个阶段生成?)
[🔥 构造函数和析构函数的作用?](#🔥 构造函数和析构函数的作用?)
[🔥 构造函数和析构函数那个可以被声明为虚函数,为什么?](#🔥 构造函数和析构函数那个可以被声明为虚函数,为什么?)
[🔥 构造函数和析构函数那个可以被重载,为什么?](#🔥 构造函数和析构函数那个可以被重载,为什么?)
[🔥 谈谈什么是重载、重写、隐藏?](#🔥 谈谈什么是重载、重写、隐藏?)
[🔥 this 指针,为什么会存在this指针?](#🔥 this 指针,为什么会存在this指针?)
[🔥 什么是git? 以及git常用命令](#🔥 什么是git? 以及git常用命令)
[🔥 什么是svn? git 和 svn的区别](#🔥 什么是svn? git 和 svn的区别)
[🔥 Linux 系统下常用的命令会那些,举例?](#🔥 Linux 系统下常用的命令会那些,举例?)
一、C ++ 语法基础
🔥 谈谈变量的使用和生命周期,声明和初始化
全局变量:在程序的任何地方都能访问到的变量,它们通常在整个程序执行期间都是有效的。
局部变量:定义在函数或者代码块内部的变量,它们只能在声明它们的函数或代码块内部访问
静态变量:一般是在变量前加static 进行声明。
如下表格是各变量之前的差异点,熟练掌握每种变量的属性,就可以正确使用变量。
|---------|-----------------------------------|--------------------------------------------------|--------------------------------------------|-----------------------------------------------------------|
| 各变量间的区别 | 全局变量 | 局部变量 | 静态全局 | 静态局部 |
| 声明方式 | 在函数外部声明,通常在文件的顶部或者在函数定义之外 | 在函数或代码块的开始部分声明 | 在变量声明时加上 static
关键字 | 在变量声明时加上 static
关键字 |
| 代码示例 | // 全局变量声明并初始化 int globalVar = 10; | void func() { // 局部变量声明并初始化 int localVar = 20; } | // 静态全局变量声明并初始化 static int globalVar = 10; | void func() { // 静态局部变量声明并初始化 static int localVar = 20; } |
| 初始化 | 在声明时初始化 | 建议在声明时初始化,避免未知错误 | 在声明时或者在第一次使用之前初始化 | 在声明时或者在第一次使用之前初始化 |
| 内存存储位置 | 存储在常量区(静态存储区) | 存储在栈区 | 存储在常量区(静态存储区) | 存储在常量区(静态存储区) |
| 作用域 | 整个文件都可访问 | 函数内部 | 整个文件都可访问 | 函数内部 |
| 生命周期 | 全局生命周期,会一直存在到程序结束 | 函数被调用期间 | 全局生命周期 | 具有全局生命周期,但作用域仍然受限于其声明的函数或代码块,保持其值在函数调用之间持久化 |
🔥 谈谈C++的命名空间的作用
避免命名冲突: 可以帮助避免不同部分的代码中出现相同的名称,从而防止命名冲突。
组织代码: 可以将相关的函数、类等封装在一起,提高代码的组织性和可读性。
模块化开发: 可以将代码划分为不同的模块,使得代码更易于维护和扩展。
命名空间使用
namespace MyNamespace {
int x;
void func();
}
标准命名空间
// 通常需要加上 std:: 前缀,
std::cout << "Hello, world!" << endl;
// 或者使用 using namespace std;
using namespace std;
cout << "Hello, world!" << endl;
🔥 include " " 和 <> 的区别
#include <文件名>
是包含标准库头文件的方式,编译器会按照标准路径顺序搜索。
#include "文件名"
是包含用户自定义或者项目内部头文件的方式,优先在当前目录查找,然后才是按照标准路径顺序搜索。
🔥 指针是什么?
指针是一个 用来存储变量地址 的特殊数据类型。简单来说,指针变量存储的是内存地址,而不是常规的值。通过指针,我们可以直接访问和操作内存中的数据,而不必知道实际存储的值是什么。
可以使用 解引用操作符 *
来访问指针所指向的变量,使用地址运算符 &
来获取变量的地址。
🔥 什么是指针数组和数组指针
指针数组是一个数组,其中的每个元素都是指针。这些指针可以指向不同的内存地址,通常用于存储一组相同类型的指针。
cpp
// ptrArray 是一个包含 5 个元素的数组,
// 每个元素都是 int* 类型的指针,可以分别指向不同的整数
int *ptrArray[5];
数组指针是一个指针,它指向数组的首地址。它本身是一个指针,但指向的内容是一个数组对象。
cpp
// arrPtr 是一个指针,指向一个包含 5 个整数的数组
int (*arrPtr)[5];
指针数组常用于需要动态管理一组指针的场景,而数组指针则用于处理数组的整体,特别是在函数参数传递和多维数组的处理中比较常见。
🔥 引用是什么?
引用提供了一个变量的别名。它使用 &
符号来定义。
cpp
// ref 是 num 的引用,即 ref 和 num 引用同一个内存位置的整数值
int num = 10;
int &ref = num; // ref 是 num 的引用
- 引用必须在定义时初始化,并且一旦初始化后,它就不能再绑定到其他变量。
应用场景:
引用可以用于函数参数,允许在函数内部直接修改传递的变量,而不是复制一份值。
🔥 指针和引用的区别
引用不能指向空值(null),而指针可以。
引用在使用时不需要解引用操作(不需要 *
符号),而指针需要。
引用在定义时必须初始化,而指针可以在后续指向不同的对象。
🔥 什么是函数指针和指针函数以及区别
函数指针 是指 指向一个函数的指针变量。它可以指向一个特定类型和签名(参数类型和返回类型)的函数。函数指针的声明形式类似于指向其他类型的指针,但其类型是指向函数的指针类型。
cpp
// 声明一个函数指针类型
typedef void (*FuncPtr)(int); // FuncPtr 是一个指向返回类型为 void,参数为 int 的函数指针类型
// 定义一个函数
void myFunction(int x) {
// 函数体
}
int main() {
// 声明一个函数指针变量并初始化
FuncPtr ptr = &myFunction;
// 通过函数指针调用函数
ptr(10); // 相当于调用 myFunction(10);
return 0;
}
指针函数 指的是 返回类型 为 指向函数的指针 的函数。换句话说,指针函数是一个返回类型为函数指针的函数。
cpp
// 声明一个指针函数
int (*funcPtr)(int, int); // funcPtr 是一个函数,返回类型为 int*,参数为两个 int
// 定义一个函数
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
// 另一个函数,返回一个函数指针
int (*getAddFunctionPointer())(int, int) {
return &add;
}
int main() {
// 获取 add 函数的函数指针
funcPtr = getAddFunctionPointer();
// 通过函数指针调用函数
int result = funcPtr(3, 4); // 相当于调用 add(3, 4),result 等于 7
return 0;
}
区别
函数指针 是指指向函数的指针变量,而指针函数是一个返回类型为函数指针的函数。
函数指针在声明时需要指定其指向的函数的签名(参数类型和返回类型),而指针函数的返回类型是一个函数指针类型。
函数指针直接指向一个已存在的函数,可以通过该指针调用该函数;而指针函数返回一个函数指针,需要通过该函数指针再调用相应的函数。
🔥 什么是常量指针和指针常量以及区别
常量指针: 是指一旦指向了某个对象,就无法再指向其他对象的指针。
cpp
int x = 10;
int* const ptr = &x; // ptr 是一个常量指针,指向 int 类型的对象
// 无法再修改 ptr 指向的对象,但可以修改对象本身的值
*ptr = 20; // 合法,修改了 x 的值为 20
// 以下操作不合法,因为 ptr 是常量指针,不能改变指向
// ptr = &y; // 错误,无法改变 ptr 的指向
指针常量:是指指向常量对象的指针,一旦指向了某个对象,不能通过该指针修改所指向对象的值。
cpp
int x = 10;
const int* ptr = &x; // ptr 是一个指向常量 int 的指针
// 以下操作合法,可以修改 ptr 所指向对象的值
x = 20; // 修改了 x 的值为 20
// 以下操作不合法,因为 ptr 所指向的对象是常量,不能修改其值
// *ptr = 30; // 错误,不能通过 ptr 修改其指向的对象的值
// 以下操作合法,因为 ptr 本身不是常量,可以改变其指向
int y = 50;
ptr = &y; // 合法,修改了 ptr 的指向为变量 y
// 另一种写法 * 解引用,也是取值。
int const * p;
区别
常量指针 强调指针本身是常量,指向对象的值可以改变;
指针常量 强调指针所指向的对象是常量,指针的指向可以改变
简单记忆:
距const 修饰右边最近的值是常量 ,不能被修改。
🔥 智能指针的本质是什么以及实现原理
智能指针是一种用于管理动态分配内存和自动释放资源的工具,其本质是利用了 RAII(资源获取即初始化)的设计模式。即在对象初始化的时候获取资源(比如动态分配的内存),在对象析构的时候自动释放资源。
它提供了一个封装了指针的对象,通过其析构函数来确保在对象生命周期结束时,所管理的资源能够被正确释放,避免内存泄漏和资源泄漏。
实现原理:
智能指针实现是引入计数引用机制。智能指针对象本身持有一个指向动态分配资源的指针,并维护一个引用计数。每当有一个新的智能指针指向同一块内存时,引用计数增加;当智能指针超出作用域或被显式销毁时,引用计数减少。当引用计数为零时,智能指针负责释放其管理的资源。
常见的智能指针类型:
std::shared_ptr:允许多个指针共享同一块资源,通过引用计数来管理资源的生命周期,适用于多个所有者的情况。
std::unique_ptr:独占所指向的对象,保证在任何时刻只有一个指针可以指向该对象,移动语义保证资源的所有权可以传递但不共享。
std::weak_ptr:用于协助 std::shared_ptr,不会增加引用计数,避免循环引用问题,通常用于解决 shared_ptr 的环状引用问题。
智能指针通过结合 RAII 设计模式和引用计数技术,提供了一种高效、安全、方便的动态内存管理机制,是现代 C++ 开发中推荐使用的重要工具之一。
🔥 weak_ptr 是否有计数方式,在那分配空间?
std::weak_ptr
是一种观测型智能指针,用于解决 std::shared_ptr
的循环引用问题,它本身并不进行内存空间分配或引用计数,而是依赖于 std::shared_ptr
来管理资源的生命周期。
std::weak_ptr 可以通过 std::lock() 成员函数获取一个 std::shared_ptr。
调用 std::lock()
成员函数可以获取一个 std::shared_ptr
对象,该对象指向 std::weak_ptr
所观测的对象(如果它仍然存在)。
如果 std::weak_ptr
过期(即其管理的对象已经被释放),std::lock()
返回一个空的 std::shared_ptr
。
cpp
#include <iostream>
#include <memory>
int main() {
std::shared_ptr<int> shared = std::make_shared<int>(42);
std::weak_ptr<int> weak = shared;
// 使用 std::lock() 获取 std::shared_ptr
std::shared_ptr<int> locked = weak.lock();
if (locked) {
// 如果成功获取到 std::shared_ptr,则可以安全地使用它
std::cout << "Value pointed by shared_ptr: " << *locked << std::endl;
} else {
std::cout << "The shared_ptr is no longer available." << std::endl;
}
// 在此之后,shared_ptr 可能会超出作用域,对象被销毁
return 0;
}
🔥 类型强制转换有哪几种?
有四种类型转换方式,它们分别是:
静态转换(static_cast)
常量转换(const_cast)
动态转换(dynamic_cast)
重新解释转换(reinterpret_cast)
🔥 函数参数传递时,指针、引用以及值传递有什么区别?
值传递:复制实参的值给形参,函数内部操作的是副本,不影响原始值。
引用传递:形参是原始实参的别名,函数内部操作影响原始值。
指针传递:形参是原始实参的地址,函数内部通过解引用操作影响原始值。
🔥 进程间的通信方式有那些?
各种通信方式的详细介绍,参加 线程进程以及多线程多进程
管道
命名管道
消息队列
共享内存
信号量
套接字
🔥 线程间的通信方式有那些?
各种通信方式的详细介绍,参加 线程进程以及多线程多进程
共享内存
互斥锁
条件变量
🔥 简单谈谈对线程的理解,线程间共享资源时该怎么处理?
线程的详细介绍,参加 线程进程以及多线程多进程
线程(Thread)是操作系统调度的基本单位,是进程内的一条执行路径,每个进程至少包含一个线程。
线程间共享资源时,需要注意数据的一致性和并发访问的安全性,避免数据竞争和不可预料的结果。一般会采用 互斥锁 来避免多线程访问导致的资源调用错误。
🔥 常用关键字含义及其使用
static:关键字在不同上下文中有不同含义,主要用于:
静态变量:属于类或函数的静态存储区域,生命周期延续到程序结束。
静态函数:属于类的静态成员函数,与类的实例无关,可以直接通过类名访问。
**const :**用来声明常量。
常量变量:一旦初始化就不能修改的变量。
常量成员函数:在成员函数声明或定义中的 const
关键字表示该函数不会修改对象的状态。
sizeof: 是一个操作符,用于计算数据类型或变量的字节大小。
sizeof(type)
:返回类型或变量 type
所占的字节数。
例如:sizeof(int)
返回 int
类型的字节数,在大多数系统中是4个字节。
**final:**用于指示某个类、虚函数或者虚继承在派生时不可被继承或重写。
类:final class MyClass final { ... };
,表示该类不能被继承。
虚函数:virtual void myFunc() final;
,表示该虚函数在子类中不能被重写。
override :是C++11引入的关键字,用于 显式指示函数 是在派生类中覆盖了基类中的虚函数。
在派生类中重写基类的虚函数时,可以使用 override
关键字,以确保正确性和可读性。
**virtual:**用于声明虚函数,即在基类中声明的函数,可以在派生类中被重写(override)
在基类中声明虚函数:virtual void foo();
派生类中可以选择重写基类的虚函数:void foo() override;
虚函数支持动态绑定,即在运行时根据对象的实际类型决定调用哪个版本的函数。
volatile: 用来声明一个变量是易变的,可能会被意外修改,通常用于多线程或者硬件相关的编程。
如:volatile int sensorValue;
,告诉编译器不要对 sensorValue
进行优化,因为它可能会在程序控制之外被改变。
**explicit:**用来声明构造函数为显式构造函数,防止隐式类型转换。
例如:explicit MyClass(int value);
,禁止编译器根据上下文进行隐式转换,必须显式调用构造函数。
inline: 声明可以用于 函数定义 或者 成员函数 定义,建议编译器将 函数的代码插入到每个调用点处,而不是通过函数调用的方式进行调用。
如:inline int add(int a, int b) { return a + b; }
extern C 的作用
用于告诉编译器按照C语言的方式进行链接,主要用于解决C++代码和C代码混合编译的问题。
define 和 typedef 的区别
define: 用于定义宏,预处理阶段替换源代码中的标识符;
如:#define PI 3.14159
typedef : 用于给数据类型取别名。后续可以直接使用别名进行声明变量。
如:typedef unsigned int UINT; UINT num; // 等价于unsigned int num。
🔥 const 可以修饰那些内容
变量、指针和引用、函数、类对象或类指针、函数返回值。
🔥 class 和 struct 的区别?有了class 为啥仍还保留 struct?
class
和 struct
用来定义 类 和 结构体,主要区别在于默认的访问权限不同(class
默认私有,struct
默认公有)
它们的区别主要体现在 成员默认的访问权限 和 继承方式 上:
在 class
中,默认的成员访问权限是 private,
在 struct
中,默认的成员访问权限是 public
当没有显式指定继承方式时,class
默认是 private
继承,而 struct
默认是 public
继承。
虽然 class
和 struct
在语法上有一些细微差别,但其实它们提供了类似的功能。保留 struct
主要是为了提供语法上的灵活性和向后兼容性。
二、标准库
🔥 什么是STL?
STL 是 C++ 标准模板库的缩写。它是 C++ 标准库的一部分,提供了一组通用的模板类和函数,实现了常用的数据结构和算法,以及一些函数对象和迭代器概念,使得 C++ 程序员可以更加高效地进行编程。
容器
如 vector(动态数组)、deque(双端队列)、list(双向链表)、set(集合)、map(映射)等,这些容器提供了高效的数据存储和访问方式,各自适用于不同的需求和使用场景。
算法
如排序、搜索、合并等,这些算法独立于任何特定的容器类型,可以利用这些算法直接对容器进行操作。
迭代器
提供了一种统一的方式来遍历容器中的元素。
函数对象
即重载了函数调用操作符 ()
的对象。比如比较、排序等。
适配器
用于修改容器的接口或行为,使其能够满足特定的需求。
🔥 数组和vector的区别?
大小 :数组的大小在创建时是固定的,而vector
的大小是动态可变的。
内存分配 :数组的内存分配在栈上(静态数组)或堆上(动态数组),而vector
的内存总是动态分配的,通常在堆上。
功能 :vector
提供了许多内置的操作,如动态扩展、插入和删除等,而数组只能直接访问元素,不支持动态调整大小。
性能 :vector
在需要扩展时可能会重新分配内存,而数组的内存分配则不会改变。
🔥 list
和 vector
的主要区别是什么?
存储方式: list
是一个双向链表,而 vector
是一个动态数组。
访问时间: list
不支持常数时间的随机访问,vector
支持常数时间的随机访问。
插入和删除: 在 list
中,在任意位置插入或删除元素。而在 vector
中,不太适合在中间插入或删除元素。
🔥 在什么情况下使用 list
而不是 vector
?
当你需要在容器的中间频繁插入和删除元素,而不是在末尾插入或删除时,list
更适合。
当你不需要随机访问元素,而是需要频繁进行插入和删除操作时,list
是更好的选择,因为它的这些操作在常数时间内完成。
🔥 set
的底层数据结构是什么?
set
通常使用红黑树或其他自平衡的二叉搜索树实现。它确保所有元素是唯一的,并且保持排序状态,因此插入、删除和查找操作的时间复杂度是对数时间 (O(log n)
)。
🔥 set
和 multiset
有什么不同?
set
中的元素是唯一的,不能有重复的元素。
multiset
允许有重复的元素。
🔥 map
和 unordered_map
的主要区别是什么?
底层数据结构: map
通常使用红黑树或其他自平衡的二叉搜索树实现,而 unordered_map
使用哈希表实现。
访问时间: map
提供对数时间 (O(log n)
) 的查找、插入和删除操作,保持元素的排序。unordered_map
提供平均常数时间 (O(1)
) 的查找、插入和删除操作,但不保持元素的排序。
排序: map
中的元素是按照键的顺序排序的,而 unordered_map
中的元素没有特定的顺序。
三、内存
🔥 RAII是什么?
RAII 的核心思想是:资源的获取(如内存、文件句柄、网络连接等)与对象的初始化绑定在一起。具体来说,资源在对象的构造函数中获取,并在对象的析构函数中释放。
🔥 使用RAII的原因以及使用方法?
使用 RAII 的原因:
自动管理资源:利用对象的生命周期自动管理资源,避免忘记释放资源。
异常安全:即使发生异常,RAII 也能确保资源被正确释放,防止资源泄漏。
代码简洁:通过封装资源管理,减少代码重复和复杂性。
使用方法:
定义资源管理类:创建一个类,负责资源的分配和释放。
在构造函数中分配资源:例如,分配内存、打开文件等。
在析构函数中释放资源:确保资源在对象生命周期结束时得到释放。
🔥 new 和 malloc 的区别?delete 和 free 的区别?
new
:是 C++ 操作符,用于动态分配内存并调用构造函数。它会返回指向新分配内存的指针,并且可以用 delete
释放内存。new
会调用对象的构造函数初始化对象。
malloc
:是 C 标准库函数,用于动态分配内存,但不调用构造函数。它返回一个 void*
指针,需要强制转换为所需类型的指针。使用 malloc
分配的内存需要用 free
释放。
delete
:用于释放 new
分配的内存,并调用析构函数。对于数组使用 delete[]
。
free
:用于释放 malloc
分配的内存。free
不会调用析构函数。
cpp
int* p = new int(10); // 使用 new
delete p; // 使用 delete
int* q = (int*)malloc(sizeof(int)); // 使用 malloc
free(q); // 使用 free
🔥 C++的内存框架分布情况
栈(Stack):用于存储局部变量和函数调用信息。栈内存分配速度快,但空间有限。
堆(Heap):用于动态分配内存。程序员可以控制分配和释放内存,但需要显式管理。内存的生命周期由程序员控制。
静态存储区(Static Storage Area):用于存储静态变量和全局变量。这些变量在程序运行期间一直存在。
常量区(Constant Data Area):用于存储常量数据,如字符串常量。
🔥 堆和栈的区别?
|----------|------------------|-----------------------------------------------|
| | 栈 | 堆 |
| 分配方式 | 自动分配和释放 | 手动分配和释放(使用 new
/malloc
和 delete
/free
)。 |
| 生命周期 | 函数调用时分配,函数返回时释放。 | 由程序员控制。 |
| 大小 | 通常较小(受限于栈大小)。 | 通常较大(受限于系统可用内存)。 |
| 速度 | 较快。 | 较慢(需要管理和合并空闲块)。 |
| 用途 | 局部变量、函数调用信息。 | 动态内存分配。 |
🔥 什么是内存对齐,内存对齐有什么好处?
内存对齐 是将数据结构的内存地址按某个特定的对齐边界(通常是数据类型的大小)进行排列。对齐可以提高内存访问效率,因为许多处理器在对齐的数据上访问更快。
好处:
提高性能:对齐的数据结构能更有效地利用缓存和减少内存访问时间。
防止错误:某些硬件架构要求数据必须对齐,否则会引发硬件异常或性能下降。
🔥 什么是内存泄漏?写代码时应该怎么防止内存泄漏。
内存泄漏 是指程序在动态分配内存后,没有释放这些内存,导致系统资源浪费并最终可能导致程序崩溃或变慢。
防止内存泄漏的方法:
使用 RAII:通过对象的生命周期自动管理资源。
智能指针 :使用 std::unique_ptr
和 std::shared_ptr
管理动态内存,避免手动释放内存。
内存分析工具:使用工具如 Valgrind、AddressSanitizer 等检测和分析内存泄漏。
良好的编码实践 :确保每个 new
都有对应的 delete
,每个 malloc
都有对应的 free
。
🔥 说说什么是深拷贝和浅拷贝?
浅拷贝
定义:复制对象时,只复制对象的指针值,而不复制指针指向的内容。结果是原始对象和拷贝对象共享相同的资源。
问题:修改一个对象的资源会影响到另一个对象,可能导致资源冲突和错误。
深拷贝
定义:复制对象时,创建对象指针指向的资源的完整副本。这样,原始对象和拷贝对象各自拥有自己的资源。
好处:避免共享资源带来的问题,保证对象的独立性。
四、类相关
🔥 讲讲C++的三大特性(封装、继承、多态)
封装:将数据(成员变量)和对数据的操作(成员函数)捆绑在一起,并对外部隐藏数据的具体实现。
继承:通过继承,子类可以继承父类的属性和行为,从而实现代码的重用和扩展。
多态:允许不同的对象以相同的接口进行操作,即同一操作可以作用于不同的对象上,表现出不同的行为。
🔥 多态是怎么实现的?
多态的实现主要依赖于虚函数和动态绑定。多态允许程序在运行时决定调用哪个具体的函数实现。
运行时多态:通过使用虚函数实现,允许基类指针或引用调用派生类中的重写函数。这是通过虚函数表(vtable)和虚指针(vptr)机制实现的。
🔥 什么是虚函数和纯虚函数?以及区别?
虚函数
定义 :在基类中声明为 virtual
的成员函数,允许派生类重写(override)该函数。虚函数实现运行时多态。
作用:通过基类指针或引用调用虚函数时,实际调用的是派生类中的重写函数。
纯虚函数
定义 :在基类中声明为 virtual
并且等于 0 的虚函数,例如 virtual void func() = 0;
。
作用:定义接口,要求所有派生类必须实现纯虚函数。使得基类成为抽象类,不能实例化。
🔥 虚函数是怎么实现的?虚函数在那个阶段生成?
虚函数表(vtable):每个类(如果包含虚函数)会有一个虚函数表,它是一个指向虚函数实现的指针数组。每个对象会有一个指向虚函数表的指针(vptr)。
动态绑定:通过 vptr 指针,运行时可以查找虚函数表中的具体函数地址,决定调用哪个函数实现。
生成阶段:
编译阶段:编译器生成虚函数表和虚指针。虚函数表在类定义时生成,虚指针在对象实例化时设置。
🔥 构造函数和析构函数的作用?
构造函数
作用:在创建对象时初始化对象的状态。构造函数可以用于分配资源、初始化数据成员等。
特性:构造函数与类名相同,无返回值,可以被重载。
析构函数
作用:在对象生命周期结束时清理对象的资源。析构函数负责释放构造函数分配的资源,如内存、文件句柄等。
特性 :析构函数的名字前加 ~
,无返回值,不能被重载。
🔥 构造函数和析构函数那个可以被声明为虚函数,为什么?
析构函数可以被声明为虚函数:如果基类的析构函数是虚函数,确保派生类的析构函数在基类指针或引用被销毁时正确调用。防止资源泄漏和不完全析构。
构造函数不能被声明为虚函数:构造函数在对象创建时调用,此时对象还未完全构造,无法设置虚函数表,因此构造函数不能是虚函数。
🔥 构造函数和析构函数那个可以被重载,为什么?
析构函数不可以被重载:每个类只能有一个析构函数,负责对象生命周期结束时的清理操作。如果允许重载,会导致析构时不确定性。
构造函数可以被重载:允许创建对象时通过不同的参数进行初始化。通过重载构造函数,可以提供多种初始化方式。
🔥 谈谈什么是重载、重写、隐藏?
重载:同一作用域内多个函数名相同但参数列表不同。
覆盖:派生类重写基类的虚函数,提供特定实现。
重定义:派生类中定义了与基类同名但参数列表不同的函数,导致基类函数不可见。
🔥 this 指针,为什么会存在this指针?
定义 :this
指针是指向当前对象的指针。在类的成员函数内部,this
指针指向调用该函数的对象。
访问对象成员:允许成员函数访问对象的属性和其他成员函数。
区分成员变量和参数 :在成员函数中,this
指针可以用来区分同名的成员变量和函数参数。
实现链式调用 :可以返回 *this
实现链式调用。
五、其他必备
🔥 什么是git? 以及git常用命令
Git 是一个分布式版本控制系统,用于跟踪文件的更改,特别是源代码。它允许多人协作开发,通过分支和合并功能管理项目的不同版本和特性。
git常用命令:
git clone [url]
:克隆远程仓库到本地。git add [file]
:将文件添加到暂存区。git commit -m "message"
:提交更改到本地仓库,-m
用于添加提交信息。git status
:查看工作目录和暂存区的状态。git diff
:查看文件的更改内容。git remote add [name] [url]
:添加远程仓库。git fetch [remote]
:从远程仓库获取最新的更改,但不合并。git pull
:从远程仓库获取并合并更改。git push
:将本地提交推送到远程仓库。git log
:查看提交历史。git revert [commit]
:撤销指定提交,但保留历史记录。git reset [commit]
:重置当前分支到指定提交。
🔥 什么是svn? git 和 svn的区别
SVN 是一个集中式版本控制系统,用于跟踪文件的更改和管理版本。与 Git 不同,SVN 采用集中式存储模式,所有版本历史都存储在中央服务器上。
git 一般用于存放代码,svn一般用于存放文档等。
🔥Linux 系统下常用的命令会那些,举例?
ls
:列出目录内容。cd [dir]
:切换目录。pwd
:显示当前工作目录。cp [source] [destination]
:复制文件或目录。mv [source] [destination]
:移动文件或目录。rm [file]
:删除文件,rm -r [dir]
删除目录及其内容。cat [file]
:显示文件内容。vim [file]
:使用 Vim 编辑器编辑文件。chmod [permissions] [file]
:改变文件权限。chown [owner]:[group] [file]
:改变文件所有者和组。ps
:显示当前进程。top
:实时显示系统进程和资源使用情况。df -h
:显示文件系统的磁盘使用情况。du -sh [dir]
:显示目录的大小。kill [pid]
:结束进程,pid
是进程ID。ping [host]
:测试网络连接。ifconfig
或ip a
:显示网络接口信息。netstat
:显示网络状态和端口使用情况。