C++作為一門重要的編程語言，其在面試中常常是熱門的考察對(duì)象。本文將會(huì)介紹一些常見的C++面試題，幫助C++面試者避免很多不必要的困惑和迷惑。每個(gè)問題都有相對(duì)應(yīng)的答案，以便各位同學(xué)快速查閱。

C++和C的區(qū)別是什么？

C++是C的超集，也就是說，C++包括了C的所有基礎(chǔ)特性，并且還增加了一些新的特性。下面列舉一些C和C++之間的主要區(qū)別：

?面向?qū)ο缶幊?/p>

C++?是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，而?C?不是。因此，C++?支持類、繼承、封裝、多態(tài)等一系列面向?qū)ο蟮母拍詈吞匦?，這些能力使?C++?更加靈活和強(qiáng)大。

?標(biāo)準(zhǔn)庫

C++?標(biāo)準(zhǔn)庫比?C?標(biāo)準(zhǔn)庫更加完善和強(qiáng)大。C++?標(biāo)準(zhǔn)庫包括了很多容器類，如?vector、map、set?等，以及輸入輸出流、字符串處理等常用功能。這些庫函數(shù)可以在許多情況下提高開發(fā)效率。

?命名空間

C++?引入了命名空間的概念，可以避免函數(shù)命名相同的沖突。使用命名空間可以將代碼按照邏輯分組，并更好地組織代碼。

?異常處理

C++?支持異常處理機(jī)制，這個(gè)機(jī)制可以增強(qiáng)程序的容錯(cuò)性和可靠性。當(dāng)程序發(fā)生異常時(shí)，可以拋出異常并在可控范圍內(nèi)進(jìn)行處理，避免程序崩潰。而?C?不支持異常處理機(jī)制。

?運(yùn)算符重載

C++?允許對(duì)運(yùn)算符進(jìn)行重載，可以使得運(yùn)算符在處理特定類型的數(shù)據(jù)時(shí)更具有描述性。而?C?不支持運(yùn)算符重載。什么是指針？

指針是C++中的一種數(shù)據(jù)類型，指針變量存儲(chǔ)了一個(gè)內(nèi)存地址，該地址指向某個(gè)變量或者對(duì)象。指針可以用來訪問和修改內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以通過指針來傳遞參數(shù)和返回值。對(duì)于C++程序員來說，精通指針的使用是非常重要的。

重寫和重載的區(qū)別

重寫指的是在派生類中重新定義基類的虛函數(shù)的行為。當(dāng)基類中的某個(gè)虛函數(shù)在派生類中被重新定義時(shí)，如果派生類對(duì)象調(diào)用該函數(shù)，則會(huì)覆蓋掉基類中的實(shí)現(xiàn)，執(zhí)行派生類中的實(shí)現(xiàn)代碼。在進(jìn)行對(duì)象的多態(tài)性轉(zhuǎn)換時(shí)，重寫非常重要。 重載則指的是在同一個(gè)作用域內(nèi)聲明幾個(gè)同名但是參數(shù)列表不同的函數(shù)。通過函數(shù)名相同但參數(shù)類型、個(gè)數(shù)或順序的不同，可以讓多個(gè)函數(shù)具有不同的行為。例如，C++?中可以重載函數(shù)來處理不同類型的數(shù)據(jù)，如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)等。在使用函數(shù)時(shí)，根據(jù)傳遞給函數(shù)的參數(shù)類型和個(gè)數(shù)來自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行調(diào)用。 因此，重寫和重載的主要區(qū)別在于，重寫是通過派生類重新定義基類虛函數(shù)的行為，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)多態(tài)性；而重載是在同一作用域內(nèi)聲明幾個(gè)相同名稱的函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)編譯時(shí)多態(tài)性。

講講面向?qū)ο?/h1>

面向?qū)ο缶幊逃?大特性：

?封裝：封裝是指將對(duì)象的屬性和方法綁定在一起，形成一個(gè)獨(dú)立的、封閉的單元。外部只能通過對(duì)象提供的公共接口來訪問或操作對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，而無法直接訪問或修改對(duì)象的數(shù)據(jù)。這樣可以保證對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)不受外部干擾，從而提高了程序的安全性和可靠性，簡化了代碼的調(diào)用方式。?繼承：通過繼承機(jī)制，一個(gè)類可以從另一個(gè)類中繼承某些屬性和方法，并在此基礎(chǔ)上添加新的屬性和方法，從而避免了重復(fù)編寫代碼的冗余，提高了代碼的可重用性和可維護(hù)性。?多態(tài)：多態(tài)是指同一個(gè)消息可以被不同的對(duì)象解釋執(zhí)行，即不同的對(duì)象對(duì)同一消息作出不同的響應(yīng)。具體來說，多態(tài)可以通過虛函數(shù)和模板等機(jī)制實(shí)現(xiàn)。通過多態(tài)，可以使代碼更加靈活、可擴(kuò)展，同時(shí)也能夠使程序更易讀懂和維護(hù)。

這三個(gè)特性是面向?qū)ο缶幊痰暮诵?，它們相互配合，共同組成了一個(gè)完整的面向?qū)ο缶幊腆w系，能夠有效地提高程序的可靠性、可重用性、可擴(kuò)展性等方面。

什么是引用？

引用也是C++中的一種數(shù)據(jù)類型，它提供了一種簡潔而高效的方式來操作變量和對(duì)象，而不需要拷貝它們本身。引用被視為原變量的一個(gè)別名，其操作類似于指針，但是引用不能被賦值為NULL，也不能進(jìn)行指針運(yùn)算。

C/C++引用和指針的區(qū)別？

指針是一個(gè)實(shí)體，需要分配內(nèi)存空間；引用只是變量的別名，不需要分配內(nèi)存空間。引用在定義的時(shí)候必須進(jìn)行初始化，并且不能夠改變；指針在定義的時(shí)候不一定要初始化，并且指向的空間可變。有多級(jí)指針，但是沒有多級(jí)引用，只能有一級(jí)引用。指針和引用的自增運(yùn)算結(jié)果不一樣。

內(nèi)聯(lián)函數(shù)和普通函數(shù)有什么區(qū)別？

內(nèi)聯(lián)函數(shù)和普通函數(shù)的區(qū)別在于是否進(jìn)行了“內(nèi)聯(lián)優(yōu)化”。內(nèi)聯(lián)函數(shù)是一種特殊的函數(shù)，編譯器會(huì)在編譯時(shí)將其整個(gè)函數(shù)體插入到調(diào)用該函數(shù)的地方，從而節(jié)省了函數(shù)調(diào)用的開銷。普通函數(shù)則需要在調(diào)用時(shí)進(jìn)行函數(shù)棧的壓棧和出棧操作，這樣會(huì)帶來額外的時(shí)間和空間開銷。因此，對(duì)于簡單的函數(shù)或者頻繁被調(diào)用的函數(shù)，我們可以考慮使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)來提高程序的性能。

常量指針和指針常量？

常量指針是指針指向的地址不能改變，但是可以通過指針修改地址對(duì)應(yīng)的值。而指針常量則是指針指向的地址可以改變，但是不能通過指針修改地址對(duì)應(yīng)的值。

在C語言中，常量指針的定義方式為const int* ptr，表示指向int類型的常量指針，指針?biāo)赶虻牡刂凡荒芨淖?，但是可以通過指針修改地址對(duì)應(yīng)的值。

而指針常量的定義方式為int* const ptr，表示指向int類型的指針常量，指針?biāo)赶虻牡刂房梢愿淖儯遣荒芡ㄟ^指針修改地址對(duì)應(yīng)的值。

如果想要定義既不能修改地址，也不能修改地址對(duì)應(yīng)的值的指針，可以使用const int* const ptr。

常量指針和指針常量的區(qū)別在于指針?biāo)赶虻膬?nèi)容可不可變，需要根據(jù)具體情況而定。

P.S. 感興趣的同學(xué)可以看我之前帖子，有詳細(xì)介紹

如何避免野指針？

野指針是指指向已經(jīng)被釋放或者無效的內(nèi)存空間的指針，這是?C++?中常見的一個(gè)程序錯(cuò)誤。當(dāng)我們訪問野指針時(shí)，程序會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)期的行為，甚至崩潰。

為了避免野指針，我們可以采取以下措施：

?在指針使用前初始化

在定義一個(gè)指針變量的時(shí)候，我們應(yīng)該立即將其初始化為一個(gè)有效的地址。如果不能確定指針的初始值，可以將其初始化為?nullptr?或 0，避免野指針的產(chǎn)生。

• 
  

int* p = nullptr; // 初始化為空指針

?在指針使用后及時(shí)置空

當(dāng)指針變量不再使用時(shí)，我們應(yīng)該將其置為空指針，防止誤用。這樣可以有效地避免產(chǎn)生野指針。

• 
  

• 
  

• 
  

• 
  

int* p = new int;*p = 10;delete p;p = nullptr; // 置空指針，避免野指針產(chǎn)生

?不要重復(fù)釋放已經(jīng)釋放的內(nèi)存

在釋放指針?biāo)赶虻膬?nèi)存空間之后，我們應(yīng)該將該指針賦值為?NULL?或?nullptr，以防止該指針被誤用。

• 
  

• 
  

• 
  

int* p = new int;delete p;p = nullptr; // 置空指針，避免野指針產(chǎn)生// 以下代碼會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，因?yàn)橹羔?p 已經(jīng)被釋放delete

?避免使用懸空指針

當(dāng)一個(gè)指針變量超出了其所在作用域或者被刪除時(shí)，它就成為了“懸空指針”，這是一種常見的野指針。我們應(yīng)該避免使用懸空指針，同時(shí)要注意存儲(chǔ)指針?biāo)赶虻膶?duì)象生命周期的問題。

總之，避免野指針是?C++?中一個(gè)很重要的問題，可以通過初始化、及時(shí)置空、避免釋放已經(jīng)釋放的內(nèi)存、避免使用懸空指針等措施來避免產(chǎn)生野指針，從而保證程序的正確性和穩(wěn)定性。

C++多態(tài)？

C++多態(tài)是指在繼承關(guān)系中，子類可以重寫父類的虛函數(shù)，從而使得一個(gè)指向子類對(duì)象的指針能夠調(diào)用子類的函數(shù)而不是父類的函數(shù)。其底層原理涉及到虛函數(shù)表、虛指針等概念。虛函數(shù)表是一個(gè)存儲(chǔ)類的虛函數(shù)地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)包含虛函數(shù)的類都有自己的虛函數(shù)表。

虛指針是一個(gè)指向虛函數(shù)表的指針，每個(gè)含有虛函數(shù)的對(duì)象都有一個(gè)虛指針。虛指針的設(shè)置是由編譯器來完成的，當(dāng)一個(gè)類中含有虛函數(shù)時(shí)，編譯器就會(huì)在類中增加一個(gè)虛指針來指向虛函數(shù)表，每個(gè)對(duì)象都有一個(gè)虛指針，指向它所屬的類的虛函數(shù)表。

通過虛函數(shù)表和虛指針，使得程序能夠在運(yùn)行時(shí)根據(jù)對(duì)象的實(shí)際類型來確定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)。

什么是虛函數(shù)？

虛函數(shù)是C++中的一種特殊函數(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)多態(tài)性。當(dāng)一個(gè)類中包含至少一個(gè)虛函數(shù)時(shí)，它就被稱為虛類或抽象類。這些虛函數(shù)由子類重寫，使得它們可以根據(jù)需要對(duì)基類的行為進(jìn)行擴(kuò)展和修改。通過使用虛函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定和運(yùn)行時(shí)多態(tài)。

以上是一些常見的C++面試題及其答案，當(dāng)然可能還有其他的問題涉及到了更深入的知識(shí)點(diǎn)。無論何種情況，我們應(yīng)該保持謙虛、認(rèn)真和熱情，去面對(duì)每一個(gè)機(jī)會(huì)，以便在面試中顯示出自己的技能和才能。

基類的析構(gòu)函數(shù)為何要聲明為虛函數(shù)?

C++基類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)是為了確保在通過基類的指針或引用刪除派生類對(duì)象時(shí)，可以正確地釋放派生類對(duì)象所占用的內(nèi)存。如果基類的析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)，則在這種情況下只會(huì)調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)，而不會(huì)調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù)，從而可能導(dǎo)致內(nèi)存泄漏和未定義行為。因此，將基類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)是一種良好的編程實(shí)踐，可以確保在多態(tài)情況下正確地釋放內(nèi)存。

數(shù)組和指針的區(qū)別？

它們雖然在某些方面相似，但是有很多區(qū)別。

?內(nèi)存用法

數(shù)組名是一個(gè)指向數(shù)組首元素的常量指針，它存儲(chǔ)的是數(shù)組首元素的地址。而指針是一個(gè)變量，它存儲(chǔ)的是某個(gè)對(duì)象的地址。

?操作的靈活性

數(shù)組名是一個(gè)常量指針，不能修改，而指針可以被重新賦值，指向其他對(duì)象。因此使用指針比使用數(shù)組名更加靈活，可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)確定指向的對(duì)象。

?大小

數(shù)組名的大小等于數(shù)組中元素的總數(shù)乘以每個(gè)元素的大小，而指針的大小是與系統(tǒng)架構(gòu)有關(guān)的，通常是一個(gè)字長（word length）。

?函數(shù)參數(shù)傳遞

如果將數(shù)組名作為函數(shù)參數(shù)傳遞，實(shí)際上傳遞的是一個(gè)指向數(shù)組首元素的指針。而如果將指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞，可以方便地修改指針?biāo)赶虻膶?duì)象。

?數(shù)組解引用

可以通過數(shù)組下標(biāo)訪問數(shù)組元素，也可以使用指針進(jìn)行訪問，但是需要注意的是，使用指針訪問數(shù)組元素需要先將指針解引用，即使用?*?運(yùn)算符。例如：*p?表示?p?指向的對(duì)象。

C/C++內(nèi)存有哪幾種類型？

內(nèi)存分為堆、棧、程序代碼區(qū)、全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)和常量存儲(chǔ)區(qū)。C++中還有自由存儲(chǔ)區(qū)（new）。

P.S. 感興趣的同學(xué)可以看我之前帖子，有詳細(xì)介紹

C++堆和棧的區(qū)別？

堆存放動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象，生存期由程序控制；棧用來保存定義在函數(shù)內(nèi)的非static對(duì)象，僅在其定義的程序塊運(yùn)行時(shí)才存在；靜態(tài)內(nèi)存用來保存static對(duì)象，類static數(shù)據(jù)成員以及定義在任何函數(shù)外部的變量，static對(duì)象在使用之前分配，程序結(jié)束時(shí)銷毀；棧和靜態(tài)內(nèi)存的對(duì)象由編譯器自動(dòng)創(chuàng)建和銷毀。

程序編譯的過程是怎樣的？

程序編譯的過程經(jīng)過預(yù)處理、編譯、匯編和鏈接四個(gè)過程。

之前帖子有詳細(xì)介紹

計(jì)算機(jī)內(nèi)部如何存儲(chǔ)負(fù)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)？

負(fù)數(shù)通過一個(gè)標(biāo)志位和補(bǔ)碼來表示，浮點(diǎn)數(shù)采用單精度類型（float）和雙精度類型（double）來存儲(chǔ)，float數(shù)據(jù)占用32bit，double數(shù)據(jù)占用64bit。

C++ extern作用？

在C++中，extern關(guān)鍵字用于聲明一個(gè)已經(jīng)在別處定義的變量、函數(shù)或類的引用，從而允許在一個(gè)文件中使用在其他文件中定義的全局變量、函數(shù)或類。

比如，如果在一個(gè).cpp文件中定義了一個(gè)全局變量int globalVar = 10;，那么在另一個(gè).cpp文件中可以通過使用extern int globalVar;來引用這個(gè)全局變量，從而可以使用它的值。

此外，extern關(guān)鍵字還可以用于在多個(gè)文件中共享一個(gè)函數(shù)或類的定義。例如，如果有一個(gè)類的定義在一個(gè).h文件中，那么在多個(gè).cpp文件中可以使用extern關(guān)鍵字來聲明這個(gè)類的引用，從而可以在這些文件中使用這個(gè)類的成員函數(shù)。

C++函數(shù)調(diào)用的過程？

C++函數(shù)調(diào)用是編程中常見的一個(gè)操作，其過程可以分為以下幾個(gè)階段：

?函數(shù)調(diào)用前的準(zhǔn)備工作

在函數(shù)調(diào)用之前，需要進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作。首先，需要將函數(shù)的參數(shù)壓入棧中，以向函數(shù)傳遞參數(shù)。其次，需要保存當(dāng)前函數(shù)的返回地址，以便在函數(shù)調(diào)用結(jié)束后返回到正確的位置。

?進(jìn)入函數(shù)調(diào)用

調(diào)用函數(shù)時(shí)，程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到函數(shù)代碼的入口點(diǎn)。此時(shí)，程序會(huì)為函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的棧幀，用于存儲(chǔ)函數(shù)的局部變量、返回值等信息。棧幀包含了多個(gè)部分，例如函數(shù)參數(shù)、局部變量、返回地址等等。函數(shù)參數(shù)通過棧傳遞，在棧的頂部。局部變量則被分配在棧幀的底部。返回地址保存在棧幀中，這樣函數(shù)調(diào)用結(jié)束后程序才能正確返回。

?函數(shù)內(nèi)部處理

函數(shù)內(nèi)部會(huì)執(zhí)行具體的操作，包括參數(shù)的讀取、局部變量的聲明和使用、邏輯計(jì)算、循環(huán)或者條件語句等等。函數(shù)將根據(jù)其實(shí)現(xiàn)過程來計(jì)算參數(shù)并進(jìn)行其他操作，然后返回一個(gè)結(jié)果，該結(jié)果通常被保存在寄存器中。

?函數(shù)返回

當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完畢時(shí)，需要將返回值存儲(chǔ)，并恢復(fù)主函數(shù)的棧幀及處理狀態(tài)。函數(shù)返回時(shí)，會(huì)跳轉(zhuǎn)回調(diào)用它的函數(shù)的位置。此時(shí)，程序會(huì)彈出函數(shù)棧幀，將返回值傳遞給調(diào)用者，并恢復(fù)調(diào)用者的寄存器和棧。

左值和右值？

左值是可以尋址的，有名字的，非臨時(shí)的變量或表達(dá)式；右值是不能尋址的，沒有名字的，臨時(shí)的，生命周期在某個(gè)表達(dá)式之內(nèi)的變量或表達(dá)式。

P.S. 感興趣的同學(xué)可以看我之前帖子，有詳細(xì)介紹

內(nèi)存泄漏以及避免和減少這類錯(cuò)誤的方法？

內(nèi)存泄漏是指用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配函數(shù)動(dòng)態(tài)開辟的空間，在使用完畢后未釋放，導(dǎo)致一直占據(jù)該內(nèi)存單元的情況。避免和減少內(nèi)存泄漏和指針越界的錯(cuò)誤，可以注意指針的長度、malloc時(shí)需要確定在哪里free、對(duì)指針賦值時(shí)注意被賦值指針需要不需要釋放、動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的指針最好不要再次賦值、在C++中優(yōu)先考慮使用智能指針等。

malloc和new的區(qū)別

malloc和new都是用于動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的函數(shù)，但它們在使用方法和效果上有一些區(qū)別：

?調(diào)用方式不同：malloc是C語言標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)，需要以函數(shù)調(diào)用形式調(diào)用，并且需要指定要分配的內(nèi)存大小。而new是C++關(guān)鍵字，在使用時(shí)直接在類型后面添加括號(hào)即可，無需顯式地指定內(nèi)存大小。?內(nèi)存分配方式不同：malloc只負(fù)責(zé)分配內(nèi)存空間，并返回該內(nèi)存空間的起始地址，但不會(huì)進(jìn)行初始化。而new除了分配內(nèi)存空間外，還會(huì)自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)對(duì)對(duì)象進(jìn)行初始化。?返回值類型不同：malloc返回void類型的指針，需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，才能夠使用；而new返回一個(gè)指向已分配內(nèi)存空間的指針，且不需要進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。?內(nèi)存分配失敗時(shí)的處理方式不同：當(dāng)內(nèi)存分配失敗時(shí)，malloc會(huì)返回NULL，并需要手動(dòng)釋放已經(jīng)分配的內(nèi)存空間；而new會(huì)拋出std::badalloc異常，程序可以通過異常捕獲機(jī)制來處理。

delete和free區(qū)別

delete和free都可以用于釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，但是它們之間有以下幾點(diǎn)區(qū)別：

?delete是C++中的運(yùn)算符，而free是C語言中的函數(shù)。?delete會(huì)自動(dòng)調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)來清理資源；而free只是簡單地釋放指針?biāo)赶虻膬?nèi)存塊。?delete必須要用于new動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存；而free必須要用于malloc動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存。

因此，在C++中應(yīng)該使用delete來釋放內(nèi)存，而不是使用free。