1. 聲明與定義的區(qū)別

變量定義：為變量分配存儲空間端姚，可以為變量指定初始值
變量聲明：向程序表明存在一個(gè)變量
定義也是聲明，加上了extern的聲明不是定義讹俊，表明變量定義在其他地方
在一個(gè)程序中垦沉，變量只能定義一次，可以聲明多次

函數(shù)定義：帶有{}的是定義
函數(shù)聲明：沒有{}的是聲明

int a; // 定義
int b = 0; // 定義劣像，初始化
extern int c; // 聲明乡话，非定義
int double funca(int a, int b); // 聲明函數(shù)
int double funcb(int a, int b){return max(a, b);} // 定義函數(shù)
extern double funcc(int a, int b); // 聲明函數(shù)

2. extern和static的區(qū)別

extern用于聲明變量或函數(shù)，并且表明這個(gè)變量或函數(shù)的定義在其他地方
static用于定義靜態(tài)變量或函數(shù)耳奕，并且該變量或函數(shù)只對當(dāng)前源文件可見

3. static的作用

當(dāng)使用static定義一個(gè)全局變量或函數(shù)時(shí)绑青，這個(gè)全局變量或函數(shù)成為靜態(tài)全局變量或靜態(tài)全局函數(shù)诬像，它只對當(dāng)前源文件可見，會對其他源文件隱藏

當(dāng)使用static定義一個(gè)局部變量時(shí)闸婴，這個(gè)局部變量成為靜態(tài)局部變量坏挠，它的存儲區(qū)域不在棧上而在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)這個(gè)局部執(zhí)行結(jié)束時(shí)邪乍，靜態(tài)局部變量的存儲區(qū)域不會被釋放降狠，當(dāng)?shù)诙卧L問到這個(gè)靜態(tài)局部變量時(shí)，它的值不會變化

當(dāng)使用static定義類中的成員變量或函數(shù)時(shí)庇楞，這個(gè)成員變量或函數(shù)會成為整個(gè)類的成員榜配，而不屬于某一個(gè)具體的對象

static會對變量進(jìn)行自動初始化

4. x = x + 1, x += 1, x++的效率

第一個(gè)效率最低，因?yàn)槭紫纫x取右邊x的地址吕晌，然后加一操作蛋褥，然后讀取左邊x的地址，然后傳值給它

第二個(gè)效率第二低睛驳，它首先讀取x的地址烙心，然后加一操作，然后直接傳值給x

第三個(gè)效率最高乏沸，它首先讀取x的地址淫茵，然后直接x自增加一

5. const和宏定義的區(qū)別

const和define都可以用來定義一個(gè)常量
define在預(yù)處理階段對程序代碼進(jìn)行字面上的替換，沒有數(shù)據(jù)類型蹬跃，不會進(jìn)行類型檢查匙瘪；const定義一個(gè)只讀變量，有數(shù)據(jù)類型炬转，有類型檢查
由于define是做字面替換辆苔，有多少地方使用就替換多少次，宏常量在內(nèi)存中有多個(gè)備份扼劈；const定義的變量存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)驻啤，使用的時(shí)候去靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)調(diào)用，只有一個(gè)備份

6. strcpy和memcpy的區(qū)別

strcpy只用于字符串的復(fù)制荐吵，memcpy可以復(fù)制任意類型
strcpy在復(fù)制時(shí)不需要指定長度骑冗，遇到字符串結(jié)束符就結(jié)束，可能發(fā)生溢出先煎，memcpy需要指定復(fù)制的長度

char* strcpy(char* dest, const char* src){
    if((src == NULL) || (dest == NULL)) // 判斷是否有效
        return NULL;
    strdest = dest; // 保存dest首地址
    while(*src != 0){
        *dest = *src;
        dest++;
        src++;
    } // 逐個(gè)復(fù)制
    return strdest;

void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t size){
    if((src == NULL) || (dest == NULL)) // 判斷是否有效
        return NULL;
    memdest = dest;
    while(size--){
        *dest = *src;
        dest++;
        src++;
    }
    return memdest;
}

7. new和malloc的區(qū)別

new是c++的關(guān)鍵字贼涩，malloc是c的庫函數(shù)
new對應(yīng)的是delete，malloc對應(yīng)的是free
在動態(tài)分配內(nèi)存的時(shí)候薯蝎，new不需要指定具體分配內(nèi)存的大小遥倦，編譯器會自動根據(jù)類型計(jì)算，malloc需要顯式指出分配內(nèi)存大小
new返回的是對應(yīng)類型的指針占锯，malloc返回的是void*
new分配失敗會拋出異常袒哥，malloc分配失敗返回NULL
new可以自動初始化缩筛，malloc需要用戶另外初始化

8. 構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)可不可以是虛函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)
虛函數(shù)調(diào)用需要用到虛函數(shù)指針，虛函數(shù)指針存放在對象的內(nèi)存空間中堡称，如果將構(gòu)造函數(shù)聲明為虛函數(shù)瞎抛，則對象還沒創(chuàng)建時(shí)，沒有虛函數(shù)指針却紧，無法調(diào)用虛函數(shù)桐臊，無法調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)可以是虛函數(shù)
當(dāng)存在基類和派生類的時(shí)候，最好將析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)晓殊。如果有一個(gè)基類指針指向一個(gè)派生類對象断凶，并且析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)，當(dāng)delete基類指針時(shí)巫俺，就會調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)懒浮，派生類的新部分不會被釋放；如果將析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)识藤，當(dāng)delete基類指針時(shí)，就會調(diào)用派生類的析構(gòu)函數(shù)次伶，釋放派生類對象的所有空間

9. 如何限制一個(gè)類只能在堆/棧上分配空間

只能在堆上分配空間：只能用new分配痴昧，不能直接調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)
將構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)設(shè)置為protected，然后寫新的public的函數(shù)來構(gòu)造和析構(gòu)冠王，用來構(gòu)造的函數(shù)通過new來構(gòu)造對象赶撰，用來析構(gòu)的函數(shù)通過delete來銷毀對象

class A{
protected:
    A(){}
    ~A(){}
public:
    static A* create(){
        return new A();
    }
    void destroy(){
        delete this;
    }
};

只能在棧上分配空間：不能用new分配，將operator new()設(shè)置成私有

class A{
public:
    A(){}
    ~A(){}
private:
    A* operator new(size_t t){}
    void operator delete(void* ptr){}
};

10. 拷貝構(gòu)造函數(shù)能夠使用值傳遞

不能柱彻。如果使用值傳遞豪娜，在調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候，形參需要調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)給實(shí)參傳值哟楷，這樣就會無限調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)瘤载，無法完成拷貝

11. C++的內(nèi)存分配

程序占用內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分：
棧區(qū)：由編譯器自動分配釋放，存放運(yùn)行時(shí)函數(shù)中的參數(shù)卖擅、局部變量鸣奔、返回值、返回地址等惩阶，操作類似數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧挎狸，后進(jìn)先出
堆區(qū)：由用戶通過new、malloc分配和delete断楷、free釋放锨匆，分配類似鏈表，可能會產(chǎn)生碎片冬筒，如果在堆上分配了空間忘了釋放恐锣，會造成內(nèi)存泄漏
全局區(qū)：存放全局變量茅主、靜態(tài)數(shù)據(jù)、const常量侥蒙，分為未初始化區(qū)bss和已初始化區(qū)data
文字常量區(qū)：存放常量字符串
代碼區(qū)：存放代碼

12. 棧和堆的區(qū)別

管理方式不同：棧由編譯器自動分配和釋放暗膜，堆是程序員手動申請和釋放
空間大小不同：棧比堆小很多
生長方向不同：棧往下長，朝著內(nèi)存地址減小的方向鞭衩，堆往上長学搜，朝著內(nèi)存地址增大的方向
是否產(chǎn)生碎片：棧后進(jìn)先出，彈出一個(gè)元素前论衍，上一個(gè)元素已經(jīng)彈出瑞佩，不會產(chǎn)生碎片
分配效率不同：棧的分配效率比堆高，因?yàn)闂Ｓ袑ｉT的結(jié)構(gòu)存放棧頂?shù)刂放魈ǎ瑝簵３鰲１容^快炬丸，堆的分配要搜索能夠使用的內(nèi)存，比較慢

13. 動態(tài)內(nèi)存分配

有兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放內(nèi)存使用情況：
空閑分區(qū)表：每個(gè)空閑分區(qū)對應(yīng)一個(gè)表項(xiàng)蜒蕾，含有分區(qū)號稠炬、分區(qū)大小、分區(qū)起始地址等信息
空閑分區(qū)鏈：每個(gè)分區(qū)的起始和末尾有指向上一個(gè)和下一個(gè)空閑分區(qū)指針咪啡，起始部分還存有分區(qū)大小等信息

動態(tài)分配算法：
首次適應(yīng)：從頭到尾找到一個(gè)適合的分區(qū)首启，查找耗時(shí)，實(shí)現(xiàn)簡單
最佳適應(yīng)：優(yōu)先使用更小的分區(qū)撤摸，保留更多的大分區(qū)塊毅桃，滿足大進(jìn)程需求
最壞適應(yīng)：優(yōu)先使用更大的分區(qū)，減少難以利用的小碎片
鄰近適應(yīng)：從當(dāng)前位置查找適合的分區(qū)准夷，查找簡單钥飞，實(shí)現(xiàn)簡單

伙伴內(nèi)存管理：
將空閑分區(qū)塊根據(jù)大小分組，2^i大小的分為一組衫嵌，每組形成一個(gè)鏈表读宙，分配時(shí)直接到相應(yīng)的鏈表查找有無空閑塊
如果沒有，就到更大的空閑塊鏈表查找渐扮，找到后將其拆分论悴，剩余的空閑塊插入到相應(yīng)大小的鏈表
釋放的時(shí)候，如果相鄰的位置有空閑塊墓律，就合并后插入到更大的內(nèi)存塊鏈表

14. struct的字節(jié)對齊

成員變量的起始地址為其長度的整數(shù)倍膀估，結(jié)構(gòu)體的總大小為其最大長度成員變量大小的整數(shù)倍
定義變量的順序不一樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小會不一樣

struct A{
    char a;
    short b;
    int c;
};

sizeof(A) = 8

struct B{
    char a;
    int b;
    short c;
};

sizeof(B) = 12

15. 智能指針

智能指針能夠自動釋放它所指向的對象
有三種智能指針：unique_ptr耻讽、shared_ptr察纯、weak_ptr

unique pointer獨(dú)占它所指向的對象，shared pointer允許多個(gè)指針指向同一個(gè)對象，weak pointer是弱引用饼记，指向shared pointer管理的對象香伴，用來解決shared pointer中會出現(xiàn)的死鎖現(xiàn)象

每一個(gè)shared pointer都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的計(jì)數(shù)器，統(tǒng)計(jì)它所指向?qū)ο蟮囊糜?jì)數(shù)具则，當(dāng)引用計(jì)數(shù)變?yōu)榱愕臅r(shí)候即纲，就會釋放所管理的對象內(nèi)存

weak pointer不會影響shared pointer指向?qū)ο蟮囊糜?jì)數(shù)，當(dāng)引用計(jì)數(shù)為零的時(shí)候博肋，不管有沒有weak pointer指向?qū)ο蟮驼瑢ο蟮膬?nèi)存都會被釋放

class A;
class B;
class A{
public:
    shared_ptr<B> pb;
};
class B{
public:
    shared_ptr<A> pa;
};
void func(){
    shared_ptr<A> pa(new A());
    shared_ptr<B> pb(new B());
    pa->pb = pb;
    pb->pa = pa;
}

當(dāng)函數(shù)func執(zhí)行完畢跳出，pa匪凡、pb被釋放膊畴，pa、pb指向?qū)ο蟮囊糜?jì)數(shù)都減一變?yōu)?病游，所以A和B的具體對象并沒有被釋放唇跨，造成內(nèi)存泄漏

class A;
class B;
class A{
public:
    weak_ptr<B> pb;
};
class B{
public:
    shared_ptr<A> pa;
};
void func(){
    shared_ptr<A> pa(new A());
    shared_ptr<B> pb(new B());
    pa->pb = pb;
    pb->pa = pa;
}

當(dāng)函數(shù)體執(zhí)行完畢前，A的引用計(jì)數(shù)是2衬衬，B是1买猖，pa、pb被釋放滋尉，A和B的引用計(jì)數(shù)都減一政勃，B變?yōu)?，會被釋放兼砖，B中的pa指針被釋放，A對象的引用計(jì)數(shù)減一變?yōu)?既棺，A被釋放

16. 封裝讽挟、繼承、多態(tài)

是C++面向?qū)ο缶幊痰奶攸c(diǎn)

封裝是將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法封裝在一個(gè)類中丸冕，在類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作
將復(fù)雜的操作實(shí)現(xiàn)放在類的內(nèi)部耽梅，為外部提供接口，使得程序更容易被理解和分工
類的內(nèi)部成員有不同的權(quán)限胖烛，能防止程序中無關(guān)部分修改成員眼姐，數(shù)據(jù)更加安全

繼承是指派生類繼承基類，派生類擴(kuò)展基類的成員和方法佩番，使得代碼得到更好的復(fù)用

多態(tài)指一個(gè)函數(shù)存在多種實(shí)現(xiàn)方法
有兩種众旗，編譯時(shí)多態(tài)和運(yùn)行時(shí)多態(tài)
編譯時(shí)多態(tài)指的是重載，就是一個(gè)類中的函數(shù)有相同的函數(shù)名趟畏，但是參數(shù)列表不同
運(yùn)行時(shí)多態(tài)指的是重寫贡歧，通過虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)，在基類和派生類中有函數(shù)名稱和參數(shù)列表都相同的函數(shù)，但是函數(shù)名前有virtual的關(guān)鍵字

17. 四種類型轉(zhuǎn)換

static cast：用于風(fēng)險(xiǎn)小的類型轉(zhuǎn)換利朵，比如浮點(diǎn)數(shù)和整數(shù)的轉(zhuǎn)換律想，派生類指針到基類指針的轉(zhuǎn)換

const cast：用于去除常量屬性

reinterpret cast：用于不同類型的指針之間的轉(zhuǎn)換，以及能容納得下指針的整數(shù)和指針之間的轉(zhuǎn)換

dynamic cast：用于含有虛函數(shù)的類的向基類或向派生類的轉(zhuǎn)換

18. 指針和引用的區(qū)別

指針存儲一個(gè)內(nèi)存地址绍弟，引用相當(dāng)于變量的別名
系統(tǒng)會為指針分配內(nèi)存技即，不會給引用分配內(nèi)存
指針可以修改所存的地址，引用一和變量綁定就無法再綁定其他變量
引用必須初始化

19. 指針和數(shù)組的區(qū)別

指針保存地址樟遣，數(shù)組保存相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)
指針通過地址間接訪問數(shù)據(jù)而叼，數(shù)組直接訪問數(shù)據(jù)
指針需要顯式分配和釋放內(nèi)存，數(shù)組自動分配和釋放
指針動態(tài)分配內(nèi)存大小年碘，數(shù)組在定義時(shí)就確定大小

20. 野指針是什么

指向非法內(nèi)存地址的指針
非法內(nèi)存：未分配的區(qū)域

21. 為什么不默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)為虛函數(shù)

因?yàn)楹刑摵瘮?shù)的類需要虛函數(shù)表澈歉，其對象需要虛函數(shù)指針，將不含虛函數(shù)的類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)需要額外的空間開銷

22. 重載和重寫的區(qū)別

重載：同一個(gè)類中屿衅，相同函數(shù)名的函數(shù)埃难，參數(shù)列表不相同，在調(diào)用的時(shí)候根據(jù)參數(shù)列表選擇調(diào)用函數(shù)

重寫：基類和派生類中有函數(shù)名稱和參數(shù)列表都相同的函數(shù)涤久，函數(shù)聲明為virtual涡尘，在運(yùn)行的時(shí)候，根據(jù)具體的對象類型調(diào)用函數(shù)

23. 虛函數(shù)如何實(shí)現(xiàn)

通過虛函數(shù)表和虛函數(shù)指針來實(shí)現(xiàn)
每個(gè)類都有一個(gè)虛函數(shù)表响迂，表中存放虛函數(shù)的入口地址
每個(gè)對象有一個(gè)虛函數(shù)指針考抄，指向虛函數(shù)表
派生類會繼承基類的虛函數(shù)表，當(dāng)派生類重寫了基類的方法時(shí)蔗彤，派生類的虛函數(shù)表中相應(yīng)的函數(shù)的入口地址會更改

24. 隱式類型轉(zhuǎn)換

一種是用低精度變量給高精度變量賦值
一種是在含有單參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)的類川梅，用相應(yīng)的單參數(shù)給類的對象賦值

25. 函數(shù)指針

指向函數(shù)入口地址的指針
可以用來調(diào)用函數(shù)或者作為函數(shù)的參數(shù)

26. struct和class的區(qū)別

默認(rèn)訪問權(quán)限不同，struct是public然遏，class是private
class可以用于聲明模板贫途，struct不可以

27. 內(nèi)存泄漏和場景

內(nèi)存泄漏指的是不再使用的內(nèi)存沒被釋放

常見的發(fā)生場景
new分配后沒有delete
沒有把基類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)，一個(gè)基類指針指向派生類對象待侵，delete基類指針時(shí)沒有準(zhǔn)確的釋放派生類對象擴(kuò)充的部分

28. inline函數(shù)和宏定義

inline在編譯時(shí)將代碼嵌入相應(yīng)位置丢早，宏定義預(yù)處理階段簡單替換
inline函數(shù)有語法詞法分析，可以查出語法詞法錯(cuò)誤秧倾，宏定義沒有
inline函數(shù)不會有歧義怨酝，宏定義可能產(chǎn)生歧義