C++基础知识总结

xiaoxiao2022-06-11  32

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面试C++程序员的时候一般都是3板斧,先是基础问答,然后一顿虚函数、虚函数表、纯虚函数、抽象类、虚函数和析构函数、虚函数和构造函数。接着拷贝构造函数、操作符重载、下面是STL,最后是智能指针。        都能挺过去那基本知识这关应该算是过了,下面就是项目背景和算法了。

     1,C++和C相比最大的特点                    1)面向对象:封装,继承,多态。                    2)引入引用代替指针。                    3)const /inline/template替代宏常量。                    4)namespace解决重名的问题。                    5)STL提供高效的数据结构和算法            2,你知道虚函数吗      答案:实现多态所必须,父类类型的指针指向子类的实例,执行的时候会执行之类中定义的函数。            3,析构函数可以是虚函数吗?      答案: 如果有子类的话,析构函数必须是虚函数。否则析构子类类型的指针时,析构函数有可能不会被调用到。

     4,多态的实现。      答案:简而言之编译器根据虚函数表找到恰当的虚函数。对于一个父类的对象指针类型变量,如果给他赋父类对象的指针,那么他就调用父类中的函数,如果给他赋子类对象的指针,他就调用子类中的函数。函数执行之前查表。

     5,虚函数表是针对类还是针对对象的?      答案:虚函数表是针对类的,一个类的所有对象的虚函数表都一样。            6,纯虚函数和虚函数有什么区别      答案:纯虚函数就是定义了一个虚函数但并没有实现,原型后面加"=0"。包含纯虚函数的类都是抽象类,不能生成实例。

     7,构造函数可以是虚函数吗?      答案:每个对象的虚函数表指针是在构造函数中初始化的,因为构造函数没执行完,所以虚函数表指针还没初始化好,构造函数的虚函数不起作用。

     8,构造函数中可以调用虚函数吗?      答案:就算调用虚函数也不起作用,调用虚函数同调用一般的成员函数一样。

     9,析构函数中可以调用虚函数吗?      答案:析构函数中调用虚函数也不起作用,调用虚函数同调用一般的成员函数一样。析构函数的顺序是先派生类后基类,有可能内容已经被析构没了,所以虚函数不起作用。

     10,虚继承和虚基类?      答案:虚继承是为了解决多重继承出现菱形继承时出现的问题。例如:类B、C分别继承了类A。类D多重继承类B和C的时候,类A中的数据就会在类D中存在多份。通过声明继承关系的时候加上virtual关键字可以实现虚继承。

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实现一个自己的String类是一道考验C++基础知识的好题。

至少要能实现以下:构造函数,析构函数,拷贝构造函数(copy constructor),重载赋值操作符(copy assignment operator),。

首先是至少能够准确的写出这几个函数的声明。

class String { public:         String();        String(const char *);        //旧写法:        //String(const String& rhs);        //String& operator=(const String& rhs);        //新写法:        String(String rhs);        String& operator=(String rhs);        ~String(); private:        char* data_; }

其次,老版本的拷贝构造函数和重载赋值操作符时:有几点需要注意的是:判断自己赋值给自己 和 异常安全性。 通过使用swap可以简化方法。 下面是老版本的拷贝构造函数的实现,new的时候有可能会抛出异常。

String::String(const String& rhs) {     if (&rhs!=this) {         delete [] data_;         data_ = new char[rhs.size() + 1];         memcpy(data_, rhs.c_str(), rhs.size());     }     return *this; }   String::~String() {     delete [] data_; }

//使用swap的拷贝构造函数,通过swap将临时变量rhs中的数据保存到了data_中,同时data_中的数据拷贝到了临时变量中,在函数返回时会被自动释放。 一举两得,也不用担心有异常发生了。  

String::String(String rhs) {       std::swap(data_, rhs.data_); }   String::String& operator=(String rhs) {       std::swap(data_, rhs.data_);       return *this; }   String::String() : data_ = new char[1]{         *data_ = '\0'; }

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STL相关的各种问题 1,用过那些容器。 最常用的容器就是:vector, list, map, hash_map等等。

2,vector,list,deque的实现。 vector是一块连续内存,当空间不足了会再分配。 list是双向链表。 deque是双端队列可在头和尾部插入、删除元素。

3,hashmap和map有什么区别。 一个是基于hash表实现,一个是基于红黑树实现。

4,红黑树有什么特性

5,STL仿函数和指针的差别。

6,配接器

7,一元、二元仿函数

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C++面试题(一)、(二)和(三)都搞定的话,恭喜你来到这里,这基本就是c++面试题的最后一波了。      1,你知道智能指针吗?智能指针的原理。      2,常用的智能指针。      3,智能指针的实现。

  1答案:智能指针是一个类,这个类的构造函数中传入一个普通指针,析构函数中释放传入的指针。智能指针的类都是栈上的对象,所以当函数(或程序)结束时会自动被释放,

     2, 最常用的智能指针: 

              1)std::auto_ptr,有很多问题。 不支持复制(拷贝构造函数)和赋值(operator =),但复制或赋值的时候不会提示出错。因为不能被复制,所以不能被放入容器中。

              2) C++11引入的unique_ptr, 也不支持复制和赋值,但比auto_ptr好,直接赋值会编译出错。实在想赋值的话,需要使用:std::move。

               例如:

                    std::unique_ptr<int> p1(new int(5));                     std::unique_ptr<int> p2 = p1; // 编译会出错                     std::unique_ptr<int> p3 = std::move(p1); // 转移所有权, 现在那块内存归p3所有, p1成为无效的指针.

              3) C++11或boost的shared_ptr,基于引用计数的智能指针。可随意赋值,直到内存的引用计数为0的时候这个内存会被释放。

              4)C++11或boost的weak_ptr,弱引用。 引用计数有一个问题就是互相引用形成环,这样两个指针指向的内存都无法释放。需要手动打破循环引用或使用weak_ptr。顾名思义,weak_ptr是一个弱引用,只引用,不计数。如果一块内存被shared_ptr和weak_ptr同时引用,当所有shared_ptr析构了之后,不管还有没有weak_ptr引用该内存,内存也会被释放。所以weak_ptr不保证它指向的内存一定是有效的,在使用之前需要检查weak_ptr是否为空指针。

     3, 智能指针的实现

      下面是一个基于引用计数的智能指针的实现,需要实现构造,析构,拷贝构造,=操作符重载,重载*-和>操作符。

template <typename T> class SmartPointer { public:     //构造函数     SmartPointer(T* p=0): _ptr(p), _reference_count(new size_t){         if(p)             *_reference_count = 1;          else             *_reference_count = 0;      }     //拷贝构造函数     SmartPointer(const SmartPointer& src) {         if(this!=&src) {             _ptr = src._ptr;             _reference_count = src._reference_count;             (*_reference_count)++;         }     }     //重载赋值操作符     SmartPointer& operator=(const SmartPointer& src) {         if(_ptr==src._ptr) {             return *this;         }         releaseCount();         _ptr = src._ptr;         _reference_count = src._reference_count;         (*_reference_count)++;         return *this;     }       //重载操作符     T& operator*() {         if(ptr) {             return *_ptr;         }         //throw exception     }     //重载操作符     T* operator->() {         if(ptr) {             return _ptr;         }         //throw exception     }     //析构函数     ~SmartPointer() {         if (--(*_reference_count) == 0) {             delete _ptr;             delete _reference_count;         }     } private:     T *_ptr;         size_t *_reference_count;         void releaseCount() {         if(_ptr) {             (*_reference_count)--;                 if((*_reference_count)==0) {                     delete _ptr;                     delete _reference_count;                 }         }         } };   int main()  {     SmartPointer<char> cp1(new char('a'));     SmartPointer<char> cp2(cp1);     SmartPointer<char> cp3;     cp3 = cp2;     cp3 = cp1;     cp3 = cp3;     SmartPointer<char> cp4(new char('b'));     cp3 = cp4; }

 

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