C/C++开发工程师面试题整理（八）——C++面向对象、指针相关知识

比眉伴天荒 2022-12-13 12:39 199阅读 0赞

### 如何理解C++中的多态（2020年泰隆银行面试题） ###

> 答：实现多态，有二种方式，覆盖，重载。覆盖：是指子类重新定义父类的虚函数的做法。重载：是指允许存在多个同名函数，而这些函数的参数表不同（或许参数个数不同，或许参数类型不同，或许两者都不同）。

### 构造函数作用、及其特点（2020年泰隆银行面试题） ###

> 答：
> 
> 1.类的构造函数时类的一种特殊的成员函数，它会在每次创建类的新对象时执行；
> 
> 2.构造函数的名称与类的名称完全相同，无返回类型（包括void类型）
> 
> 3.构造函数的作用是为某些成员变量设置初始值
> 
> 4.默认的构造函数没有任何参数，但如果需要，构造函数也可以带有参数。这样在创建对象时就会给对象赋初始值

### 继承和接口关系，可以有几个接口（2020年泰隆银行面试题） ###

> 答：一个类实现多个接口；但是只能继承一个类

### 父类构造函数和子类构造函数执行顺序（2020年泰隆银行面试题） ###

> 答：先调用父类构造函数，在调用子类构造函数。如果静态构造函数，则调用顺序为；静态子类构造函数-》静态父类构造函数-》父类常规构造函数-》子类常规构造函数

### C++中有哪三大特性 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2Mzg0NjU3_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

> 答：面向对象的三个基本特征是：封装、继承、多态。其中，封装可以隐藏实现细节，使得代码模块化；继承可以扩展已存在的代码模块（类）；它们的目的都是为了——代码重用。而多态则是为了实现另一个目的——接口重用

### 指针和引用的区别（2020小米公司等高频考点） ###

> 答：引用变量是一个别名，是某个已存在变量的另一个名字。一旦把引用初始化为某个变量，就可以使用该引用名称或变量名称来指向变量。
> 
> 引用很容易与指针混淆，它们之间有三个主要的不同：
> 
> 1.不存在空引用。引用必须连接到一块合法的内存。
> 
> 2.一旦引用被初始化为一个对象，就不能被指向到另一个对象。指针可以在任何时候指向到另一个对象。
> 
> 3.引用必须在创建时被初始化。指针可以在任何时间被初始化

### **如何理解继承？ 继承和组合的区别（2020年顺网科技面试题）** ###

> 答：组合与继承都是提高代码可重用性的手段。
> 
> 1.组合定义
> 
> 在新类里面创建原有类的对象，重复利用已有类的功能。(has-a关系)
> 
> 2.继承定义
> 
> 可以使用现有类的功能，并且在无需重复编写原有类的情况下对原有类进行功能上的扩展。(is-a关系)
> 
> .两种方式的选择
> 
>  *  除非两个类之间是“is-a”的关系，否则不要轻易的使用继承，不要单纯的为了实现代码的重用而使用继承，因为过多的使用继承会破坏代码的可维护性，当父类被修改时，会影响到所有继承自它的子类，从而增加程序的维护难度和成本。
>  *  不要仅仅为了实现多态而使用继承，如果类之间没有“is-a”的关系，可以通过实现接口与组合的方式来达到相同的目的。设计模式中的策略模式可以很好的说明这一点，采用接口与组合的方式比采用继承的方式具有更好的可扩展性。

### 什么是智能指针（2020小米面试） ###

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左侧未使用智能指针，容易引起内存泄漏；右侧使用了智能指针，系统自动回收。不会泄漏。

> 答：智能指针是C++11中引入的，为了解决C++中指针操作容易引起的内容泄漏问题。利用特点“栈上对象在离开作用范围时会自动析构”。
> 
> 分为：auto\_ptr、unique\_ptr、shared\_ptr、weak\_ptr，都在头文件\#include<memory>中
> 
> unique\_ptr： single ownership
> 
> shared\_ptr: shared ownership
> 
> weak\_ptr: temp/no ownership（用的比较少）
> 
> **1.unique\_ptr：**表示只能有一个对象拥有这个所有权。独享被管理对象指针所有权的智能指针。unique\_ptr对象包装一个原始指针，并负责其生命周期。当该对象被销毁时，会在其析构函数中删除关联的原始指针。  
> unique\_ptr具有`->`和`*`运算符重载符，因此它可以像普通指针一样使用。
> 
> 如下图所示，改变智能指针pointer的指向，使之指向p2，此时pointer的指针指向空，p2获得权限。
> 
> ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2Mzg0NjU3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]
> 
>  **2.shared\_ptr：共享指针与unique\_ptr不同，** 允许多个对象拥有所有权。即不同的 shared\_ptr 对象可以与相同的指针相关联，并在内部使用引用计数机制来实现这一点。
> 
> **共享所有权如何在参考计数的帮助下工作：**  
> 1、当新的 shared\_ptr 对象与指针关联时，则在其构造函数中，将与此指针关联的引用计数增加1。  
> 2、当任何 shared\_ptr 对象超出作用域时，则在其析构函数中，它将关联指针的引用计数减1。如果引用计数变为0，则表示没有其他 shared\_ptr 对象与此内存关联，在这种情况下，它使用`delete`函数删除该内存。
> 
> shared\_ptr也要配合weaked\_ptr，否则会很容易触发循环引用而永远无法回收内存。
> 
> **3.`weak_ptr`:** 用来表达临时所有权的概念：当某个对象只有存在时才需要被访问，而且随时可能被他人删除时，可以使用 **`weak_ptr`** 来跟踪该对象。需要获得临时所有权时，则将其转换为 shared\_ptr，此时如果原来的 shared\_ptr被销毁，则该对象的生命期将被延长至这个临时的 shared\_ptr同样被销毁为止。
> 
> **4. auto\_ptr：**类似于上述三种智能指针，有指针回收策略。但是在某些情况下造成错误。如 auto\_ptr<TC> pTC(new TC); auto\_ptr<TC> pTC1=pTC; pTC1将拥有该指针，而pTC没有了，如果再用pTC去引用，必然导致内存错误。

### 虚函数实现原理、多态的底层实现（2020小米面试） ###

> 答：

### static作用，类的静态变量初始化方式 ###

> 答：
> 
> static的作用：
> 
>  *  static修饰全局变量，表明这个全局变量只在同一文件中函数可见
>  *  static修饰局部变量：表明这个局部变量的值不会因为函数的结束而丢失。
>  *  static修饰函数：表明该函数只能在同一文件中调用，那么在其他文件中不可以调用静态成员函数故当函数名相同时也就不会发生冲突。
> 
> C++类的静态成员变量初始化方式
> 
>  *  静态成员变量是属于类，而不属于某个实例对象，因此也只有一个地址保存一份数据存放于数据区。在类中只是声明，并不是定义，因此不分配内存，对类用sizeof求大小也不会将static变量得大小加入。
>  *  必须在类声明的外部，以及main()函数的外部，也就是全部变量区域对类的static成员变量再次定义（定以后才分配唯一内存，此时该类静态成员变量相当于是全局的静态变量了，只是调用的时候要使用类名加::）。若只定义不赋值初始化，则默认初始化为0。
>  *  public的静态数据成员既可以通过类名引用，也可以通过对象名引用（会自动转换成类名引用）

### 友元函数特点 ###

> 答：
> 
> 1.声明函数为一个类的友元，需要在类定义中将该函数原型前加关键字friend
> 
> 1.类的友元函数声明在类中声明，但友元函数并不是类的成员函数；
> 
> 2.友元函数在类的外部定义，但有权访问类的私有（private)成员和保护（protected)成员。

### C++嵌套类（2020小米） ###

> 答：在一个类中定义的类被称为嵌套类，定义嵌套类的类被称为外部类。对类进行嵌套通常是为了帮助实现另一个类，并避免名称冲突。设置嵌套类的意义是，访问控制，限定嵌套类只能由这个类访问。

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