c++面試題整理(一)

1.new、delete、malloc、free關係

delete會調用對象的析構函數,和new對應free只會釋放內存，new調用構造函數。

malloc與free是C++/C語言的標準庫函數，new/delete是C++的運算符。

它們都可用於申請動態內存和釋放內存。對於非內部數據類型的對象而言，光用maloc/free無法滿足動態對象的要求。對象在創建的同時要自動執行構造函數，對象在消亡之前要自動執行析構函數。由於malloc/free是庫函數而不是運算符，不在編譯器控制權限之內，不能夠把執行構造函數和析構函數的任務強加於malloc/free。因此C++語言需要一個能完成動態內存分配和初始化工作的運算符new，以及一個能完成清理與釋放內存工作的運算符delete。注意new/delete不是庫函數。

2.delete與 delete []區別

delete只會調用一次析構函數，而delete[]會調用每一個成員的析構函數。在More Effective  C++中有更爲詳細的解釋：“當delete操作符用於數組時，它爲每個數組元素調用析構函數，然後調用operatordelete來釋放內存。”delete與New配套，delete []與new []配套

  MemTest *mTest1=new MemTest[10];

  MemTest *mTest2=new MemTest;

  int *pInt1=new int[10];

  int *pInt2=new int;

  delete[] pInt1;  //-1-

  delete[] pInt2;  //-2-

  delete[] mTest1;//-3-

  delete[] mTest2;//-4-

  在-4-處報錯。

這就說明：對於內建簡單數據類型，delete和delete[]功能是相同的。對於自定義的複雜數據類型，delete和delete[]不能互用。delete[]刪除一個數組，delete刪除一個指針簡單來說，用new分配的內存用delete刪除，用new[]分配的內存用delete[]刪除，delete[]會調用數組元素的析構函數。內部數據類型沒有析構函數，所以問題不大。如果你在用delete時沒用括號，delete就會認爲指向的是單個對象，否則，它就會認爲指向的是一個數組。

3.C和C++ 的共同點？不同之處？

4.繼承的優缺點。

類繼承是在編譯時刻靜態定義的，且可直接使用，類繼承可以較方便地改變父類的實現。但是類繼承也有一些不足之處。首先，因爲繼承在編譯時刻就定義了，所以無法在運行時刻改變從父類繼承的實現。更糟的是，父類通常至少定義了子類的部分行爲，父類的任何改變都可能影響子類的行爲。如果繼承下來的實現不適合解決新的問題，則父類必須重寫或被其他更適合的類替換。這種依賴關係限制了靈活性並最終限制了複用性。

5.C++有哪些性質（面向對象特點）

封裝，繼承和多態。

在面向對象程序設計語言中，封裝是利用可重用成分構造軟件系統的特性，它不僅支持系統的可重用性，而且還有利於提高系統的可擴充性；消息傳遞可以實現發送一個通用的消息而調用不同的方法；封裝是實現信息隱蔽的一種技術，其目的是使類的定義和實現分離。

6.子類析構時要調用父類的析構函數嗎？

析構函數調用的次序是先派生類的析構後基類的析構，也就是說在基類的的析構調用的時候,派生類的信息已經全部銷燬了。定義一個對象時先調用基類的構造函數、然後調用派生類的構造函數；析構的時候恰好相反：先調用派生類的析構函數、然後調用基類的析構函數。JAVA無析構函數深拷貝和淺拷貝

 

#include<iostream>
using namespace std;

class A{
public:
	A(){cout<<"父類構造！"<<endl;}
	virtual ~A(){cout<<"父類析構！"<<endl;}
};
class B:public A{
public:
	B():A(){cout<<"子類構造！"<<endl;}
	~B(){cout<<"子類析構！"<<endl;}
};

int main()
{
//	A a;/*父類構造，父類析構*/
//	B b;/*父類，子類構造，子類，父類析構*/

//	A *a=new A();/*父類構造*/
//	delete a;/*父類析構*/

	/*析構函數不爲虛函數的情況下*/
//	A *a=new B();/*父類，子類構造*/
//	delete a;/*父類析構*/

	/*析構函數爲虛函數的情況下*/
	A *a=new B();/*父類，子類構造*/
	delete a;/*子類，父類析構*/


	return 0;
}

7.多態，虛函數，純虛函數

多態：是對於不同對象接收相同消息時產生不同的動作。C++的多態性具體體現在運行和編譯兩個方面：在程序運行時的多態性通過繼承和虛函數來體現；在程序編譯時多態性體現在函數和運算符的重載上

虛函數：在基類中冠以關鍵字 virtual 的成員函數。 它提供了一種接口界面。允許在派生類中對基類的虛函數重新定義。

純虛函數的作用：在基類中爲其派生類保留一個函數的名字，以便派生類根據需要對它進行定義。作爲接口而存在 純虛函數不具備函數的功能，一般不能直接被調用。從基類繼承來的純虛函數，在派生類中仍是虛函數。如果一個類中至少有一個純虛函數，那麼這個類被稱爲抽象類（abstract class）。

抽象類中不僅包括純虛函數，也可包括虛函數。抽象類必須用作派生其他類的基類，而不能用於直接創建對象實例。但仍可使用指向抽象類的指針支持運行時多態性。

 

8.求下面函數的返回值（微軟）

int func(x)
{
    int countx = 0;
    while(x)
    {
          countx ++;
          x = x&(x-1);
     }
    return countx;
} 

假定x = 9999。 答案：8

思路：將x轉化爲2進制，看含有的1的個數。

9.什麼是“引用”？申明和使用“引用”要注意哪些問題？

答：引用就是某個目標變量的“別名”(alias)，對引用的操作與對變量直接操作效果完全相同。申明一個引用的時候，切記要對其進行初始化。引用聲明完畢後，相當於目標變量名有兩個名稱，即該目標原名和引用名，不能再把該引用名作爲其他變量名的別名。聲明一個引用，不是新定義了一個變量，它只表示該引用名是目標變量名的一個別名，它本身不是一種數據類型，因此引用本身不佔存儲單元，系統也不給引用分配存儲單元。不能建立數組的引用

10.將“引用”作爲函數參數有哪些特點？

（1）傳遞引用給函數與傳遞指針的效果是一樣的。這時，被調函數的形參就成爲原來主調函數中的實參變量或對象的一個別名來使用，所以在被調函數中對形參變量的操作就是對其相應的目標對象（在主調函數中）的操作。

（2）使用引用傳遞函數的參數，在內存中並沒有產生實參的副本，它是直接對實參操作；而使用一般變量傳遞函數的參數，當發生函數調用時，需要給形參分配存儲單元，形參變量是實參變量的副本；如果傳遞的是對象，還將調用拷貝構造函數。因此，當參數傳遞的數據較大時，用引用比用一般變量傳遞參數的效率和所佔空間都好。

（3）使用指針作爲函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果，但是，在被調函數中同樣要給形參分配存儲單元，且需要重複使用"*指針變量名"的形式進行運算，這很容易產生錯誤且程序的閱讀性較差；另一方面，在主調函數的調用點處，必須用變量的地址作爲實參。而引用更容易使用，更清晰。

11.在什麼時候需要使用“常引用”？　

如果既要利用引用提高程序的效率，又要保護傳遞給函數的數據不在函數中被改變，就應使用常引用。常引用聲明方式：const 類型標識符 &引用名=目標變量名；

例1

int a ;
const int &ra=a;
ra=1; //錯誤
a=1; //正確

例2

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

那麼下面的表達式將是非法的：

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

原因在於foo( )和"hello world"串都會產生一個臨時對象，而在C++中，這些臨時對象都是const類型的。因此上面的表達式就是試圖將一個const類型的對象轉換爲非const類型，這是非法的。引用型參數應該在能被定義爲const的情況下，儘量定義爲const 。

12.將“引用”作爲函數返回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?

格式：類型標識符 &函數名（形參列表及類型說明）{ //函數體 }

好處：在內存中不產生被返回值的副本；（注意：正是因爲這點原因，所以返回一個局部變量的引用是不可取的。因爲隨着該局部變量生存期的結束，相應的引用也會失效，產生runtime error! 注意事項：

（1）不能返回局部變量的引用。這條可以參照Effective C++的Item 31。主要原因是局部變量會在函數返回後被銷燬，因此被返回的引用就成爲了"無所指"的引用，程序會進入未知狀態。

（2）不能返回函數內部new分配的內存的引用。這條可以參照Effective C++的Item 31。雖然不存在局部變量的被動銷燬問題，可對於這種情況（返回函數內部new分配內存的引用），又面臨其它尷尬局面。例如，被函數返回的引用只是作爲一個臨時變量出現，而沒有被賦予一個實際的變量，那麼這個引用所指向的空間（由new分配）就無法釋放，造成memory leak。

（3）可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種業務規則（business rule）相關聯的時候，其賦值常常與某些其它屬性或者對象的狀態有關，因此有必要將賦值操作封裝在一個業務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用（或指針），那麼對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。

（4）流操作符重載返回值申明爲“引用”的作用：

流操作符<<和>>，這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout << "hello" << endl;　因此這兩個操作符的返回值應該是一個仍然支持這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：返回一個流對象和返回一個流對象指針。但是對於返回一個流對象，程序必須重新（拷貝）構造一個新的流對象，也就是說，連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的！這無法讓人接受。對於返回一個流指針則不能連續使用<<操作符。因此，返回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。 賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是一個左值，以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的惟一返回值選擇。

例3

#include <iostream.h>
int &put(int n);
int vals[10];
int error=-1;
void main()
{
	put(0)=10; //以put(0)函數值作爲左值，等價於vals[0]=10; 
	put(9)=20; //以put(9)函數值作爲左值，等價於vals[9]=20; 
	cout<<vals[0]; 
	cout<<vals[9];
} 
int &put(int n)
{
	if (n>=0 && n<=9 ) 
		return vals[n]; 
	else{
		cout<<"subscript error";
		return error; 
	}
} 

（5）在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：+-*/ 四則運算符。它們不能返回引用，Effective C++[1]的Item23詳細的討論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，因此，它們必須構造一個對象作爲返回值，可選的方案包括：返回一個對象、返回一個局部變量的引用，返回一個new分配的對象的引用、返回一個靜態對象引用。根據前面提到的引用作爲返回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜態對象的引用又因爲((a+b) == (c+d))會永遠爲true而導致錯誤。所以可選的只剩下返回一個對象了。