面试必备之C/C++基础问题和答案汇总

序言

在毕业找工作时，整理了一些C/C++基础问题和答案，有些是日常遇到的问题，有些是网上其他人的分享。最近应该还有些毕业生还在找工作，所以分享出来，希望能有些帮助，毕竟当年毕业时就是对这些题目特别留心，然后顺利校招进入鹅厂的。

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1、C++虚函数实现机制

一个拥有virtual成员函数的类拥有一个虚函数表，而该类的每个对象都拥有一个虚指针，指向该类的虚函数表。运行时，通过对象自己的虚指针去索引正确的虚函数来运行。若基类中的virtual函数返回类型为基类型的引用或者指针，则派生类中重写该函数，需要将返回类型改为派生类类型的引用或者指针。

在C++的标准规格说明书中说到，编译器必需要保证虚函数表的指针存在于对象实例中最前面的位置（这是为了保证正确取到虚函数的偏移量）。这意味着我们通过对象实例的地址得到这张虚函数表，然后就可以遍历其中函数指针，并调用相应的函数。

using namespace std;
class Base {
public:
virtual void f() { cout << "Base::f" << endl; }
virtual void g() { cout << "Base::g" << endl; }
virtual void h() { cout << "Base::h" << endl; }
};
int main()
{
typedef void(*Fun)(void);
Base b;
Fun pFun = NULL;
cout << "虚函数表地址：" <<(int*)(&b)<< endl;
cout << "虚函数表—第一个函数地址：" <<(int*)*(int*)(&b)<< endl;// Invoke the first virtual function
pFun=(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+0);// Base::f()
pFun();
pFun=(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+1);// Base::g()
pFun();
pFun=(Fun)*((int*)*(int*)(&b)+2);// Base::h()
pFun();
return 0;
}

我们可以通过强行把&b转成int*，取得虚函数表的地址，然后，再次取址就可以得到第一个虚函数的地址了，也就是Base::f()，这在上面的程序中得到了验证（把int *强制转成了函数指针）。

2、有了malloc/free为什么还要new/delete？

malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢？这是因为C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

3、类成员函数的重载、覆盖和隐藏区别？

a.成员函数被重载的特征：

• 相同的范围（在同一个类中）；

• 函数名字相同；

• 参数不同；

• virtual关键字可有可无。

b.覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是：

• 不同的范围（分别位于派生类与基类）；
• 函数名字相同；
• 参数相同；
• 基类函数必须有virtual关键字。

c.“隐藏”是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数，规则如下：

• 如果派生类的函数与基类的函数同名，但是参数不同。此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。
• 如果派生类的函数与基类的函数同名，并且参数也相同，但是基类函数没有virtual关键字。此时，基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）

4、简述数组与指针的区别？

数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。指针可以随时指向任意类型的内存块。

(1)修改内容上的差别
char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
char *p = “world”; //注意p指向常量字符串
p[0] = ‘X’; //编译器不能发现该错误，运行时错误。VC++ 6.0验证by云峰小罗

(2)用运算符sizeof可以计算出数组的容量（字节数）。sizeof(p),p为指针得到的是一个指针变量的字节数，而不是p所指的内存容量。

5、构造函数为什么不能是虚函数？

1）从存储空间角度:虚函数对应一个vtable，这大家都知道，可是这个vtable其实是存储在对象的内存空间的。问题出来了，如果构造函数是虚的，就需要通过vtable来调用，可是对象还没有实例化，也就是内存空间还没有，怎么找vtable呢？所以构造函数不能是虚函数。

（2）从使用角度:虚函数主要用于在信息不全的情况下，能使重载的函数得到对应的调用。构造函数本身就是要初始化实例，那使用虚函数也没有实际意义呀。所以构造函数没有必要是虚函数。

（3）从虚函数的作用:虚函数的作用是在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候能够变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自动调用的，不可能通过父类的指针或者引用去调用，因此也就规定构造函数不能是虚函数。

6、智能指针实现原理

当类中有指针成员时，一般有两种方式来管理指针成员：一是采用值型的方式管理，每个类对象都保留一份指针指向的对象的拷贝；另一种更优雅的方式是使用智能指针，从而实现指针指向的对象的共享。智能指针(smart pointer)的一种通用实现技术是使用引用计数(reference count)。

智能指针类将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪该类有多少个对象共享同一指针。每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；调用析构函数时，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

7、含参数的宏与函数的优缺点

宏优点：在预处理阶段完成，不占用编译时间，同时，省去了函数调用的开销，运行效率高

宏缺点：不进行类型检查，多次宏替换会导致代码体积变大，而且由于宏本质上是字符串替换，故可能会由于一些参数的副作用导致得出错误的结果

函数优点：没有带参数宏可能导致的副作用，进行类型检查，计算的正确性更有保证。

函数缺点：函数调用需要参数、返回地址等的入栈、出栈开销，效率没有带参数宏高。

8、在什么时候需要使用“常引用”？

如果既要利用引用提高程序的效率，又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变，就应使用常引用。

string foo( );
void bar(string & s);

那么下面的表达式将是非法的：

bar(foo( ));
bar("hello world");

原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。
引用型参数应该在能被定义为const的情况下，尽量定义为const。
改成: void bar(const string &str)就两个都正确

9、如何判断一段程序是由C编译程序还是由C++编译程序编译的？

#ifdef __cplusplus//C++编译器定义了-cplusplus

cout<<"c++";

#else

cout<<"c";

#endif

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