C++ 核心知识点全解析（六）

1. C++ 中 struct 和 class 的区别是什么？

在C++中，struct 和class的主要区别就在于它们的默认访问级别:

1. struct的默认成员访问级别是public。

2. class的默认成员访问级别是private。

---

2. C++ 中 struct 和 union 的区别？如何使用 union 做优化？

struct和 union二者有以下主要区别:

1. 存储方式：struct中的所有成员变量各自占据独立的内存空间，而union中的所有成员变量共用同一块内存空间，且大小是最大成员的大小。

2. 访问方式：struct的所有成员变量可以同时存在并被访问，而 union每次只能有一个成员变量有效，如果在一个成员值改变后访问另一个成员，结果不可预知。

3. 用途：struct 一般用于逻辑上关联的不同数据存储，而 union通常用于节省内存空间，作为一个优化项使用。例如在嵌入式系统或资源有限的场景中。通过让变量共用内存，可以减少内存消耗。很多底层库为了性能极致，也会使用union，我们如果开发业务层代码，建议直接使用struct，好用且不容易出bug。

---

3. C++ 中 using 和 typedef 的区别？

using在 C++11 中引|入，using 和 typedef都可以用来为已有的类型定义一个新的名称。最主要的区别在于，using可以用来定义模板别名，而typedef 不能。

1. typedef主要用于给类型定义别名，但是它不能用于模板别名。

typedef unsigned long ulong;
typedef int (*FuncPtr)(double);

2. using可以取代typedef的功能，语法相对简洁。

using ulong = unsigned long;
using FuncPtr = int (*)(double);

3. 对于模版别名，using 显得非常强大且直观。

template<typename T>
using Vec = std::vector<T>;

总之，更推荐使用 using，尤其是当你处理模版的时候。

---

4. C++ 中 enum 和 enum class 的区别？

在C++中，enum 和 enum class(也叫做强类型枚举)主要的区别在于作用域和类型安全。

1. 作用域:

• enum：枚举成员是直接进入包含它的作用域（也就是说，在定义枚举后，你可以直接使用枚举成员，而不需要前缀）。

• enum class：枚举成员只能通过显式地指定它们的枚举类型来访问(即使用枚举名作为前缀，类似于作用域解析)。

2. 类型安全:

• enum：传统枚举类型不安全，枚举成员会隐式转换为整数类型。

• enum class：强类型枚举是类型安全的，不能隐式转换为其他类型，必须显式转换。

举个例子：

// 传统枚举
enum Color {
    RED,
    GREEN,
    BLUE
};

// 强类型枚举
enum class ColorClass {
    RED,
    GREEN,
    BLUE
};

// 使用示例
int main() {
    // 对于传统枚举
    Color c = RED;  // 直接访问，不需要前缀
    int value = GREEN;  // 可能的隐式转换

    // 对于强类型枚举
    ColorClass cc = ColorClass::RED;  // 需要前缀
    // int value = ColorClass::GREEN;  // 错误，不能隐式转换，需要显式转换
    return 0;
}

---

5. C++ 中 new 和 malloc 的区别？delete 和 free 的区别？

在C++中，new 和malloc 以及 delete 和free 是内存管理的两对主要操作符和函数。它们虽然都有分配和释放内存的功能，但在很多方面都有区别。

1. new VS malloc :

• new是C++的操作符，而malloc是 C 标准库的函数。

• new分配内存并调用构造函数 ，而malloc仅仅分配内存，不调用构造函数。

• new返回一个类型安全的指针，malloc返回而void*，需要显式类型转换。

• new 在分配失败时抛出 std::bad_alloc 异常，而malloc 返回NULL。

2. delete VS free :

• delete是 C++ 的操作符，而free是C标准库的函数。

• delete销毁对象并调用析构函数 ，然后释放内存，而free仅仅释放内存，不调用析构函数。

• delete必须与new配对使用，而free必须与malloc 配对使用。

• delete和 delete[]是不同的，前者用于单一对象，后者用于数组。free没有这种区分。

---

6. C++ 中类定义中 delete 关键字和 default 关键字的作用？

两者都用于控制类的行为。

1. delete关键字用来禁用某些默认的成员函数。主要的作用就是禁用拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，如下例:

class MyClass 
{
public:
    MyClass() = default;                // 使用默认构造函数
    MyClass(const MyClass&) = delete;   // 禁用拷贝构造函数
    MyClass& operator=(const MyClass&) = delete; // 禁用拷贝赋值运算符
};

2. default关键字用于显式地指示编译器为某个成员函数生成默认的实现。它经常用在构造函数、析构函数，以及拷贝构造函数上。

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;                // 使用默认构造函数
    ~MyClass() = default;               // 使用默认析构函数
    MyClass(const MyClass&) = default;  // 使用默认拷贝构造函数
    MyClass& operator=(const MyClass&) = default; // 使用默认拷贝赋值运算符
};

---

7. C++ 中 this 指针的作用？

this指针是一个隐含在每一个非静态成员函数中的指针。它指向的是调用成员函数的那个对象的地址。主要作用包括:

1. 访问类的成员变量和成员函数，特别是当局部变量与成员变量同名时，用this指针可以明确的区分出来。

2. 链式调用：可以通过返回*this来支持链式调用。

3. 动态绑定：在基类指针或引用调用派生类对象时，利用this指针可以直观的实现动态绑定。

---

8. C++ 中 可以使用 delete this吗？

可以使用 delete this，但是必须非常谨慎，因为滥用可能会导致未定义行为。delete this的主要作用是允许对象在其成员函数中自行销毁。但这对程序员的要求很高，你需要明确知道这会产生什么样的影响。

一般建议普通开发者不要使用 delete this，因为日常业务开发中，几乎不需要这样使用。起码笔者十数年的编程生涯中，只见过标准库中这样使用，自己编写业务代码时还没有这样使用过。

---

9. C++ 中 vector 的原理？resize 和 reverse 的区别是什么？ size和 capacity 的区别？

vector是一个动态数组 ，它可以根据需要进行自动伸缩。这里的关键词是动态数组，动态两字很关键。

内部实现上，vector通过一个指向连续内存的指针来管理对应元素，并根据需要动态扩容，分配内存来满足容量需求。

1. resize 和 reserve 的区别:

• resize(n)：调整vector的大小为n。如果n大于当前大小，会向vector末尾添加值初始化的新元素；如果n小于当前大小，会删除超出部分的元素。如果n大于capacity，会自动扩容，满足容量需求。

• reserve(n):预分配内存，确保vector可以存储n个元素，但不改变vector的当前大小。适用于在已知将要添加大量元素的情况下进行预分配，以避免频繁重新分配内存。

2. size和capacity的区别:

• size：vector中当前包含的元素数量。上面的resize(n)，会改变size大小。

• capacity：vector当前分配的内存能够容纳的最大元素数量。上面的reserve(n)，会改变capacity大小。

---