C++面試知識(shí)點(diǎn)匯總(原創(chuàng))

整理來源：《C++程序設(shè)計(jì)語言》 Bjarne Stroustrup

存儲(chǔ)管理

1. 靜態(tài)存儲(chǔ) static storage
   • link 期間創(chuàng)建存儲(chǔ)空間的對象 包括：
     • 全局變量
     • namespace變量
     • static 變量
   • 函數(shù)內(nèi) static 變量
     • 分配的變量只構(gòu)造一次丧枪，持續(xù)到程序結(jié)束
     • 多線程程序（共享地址空間的并行）要注意同步問題
2. 自動(dòng)存儲(chǔ) = "放在堆棧里" automatic storage
   • 包括 函數(shù)參數(shù)句携，局部變量
   • 自動(dòng)創(chuàng)建继谚，銷毀
   • 可用 C++冗余關(guān)鍵字auto 標(biāo)識(shí)
3. 自由存儲(chǔ) = 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ) = "堆"
   • 包括:
     • new/delete（操作符，自動(dòng)構(gòu)造/析構(gòu)）
     • malloc/free（庫函數(shù)畴椰，不自動(dòng)構(gòu)造/析構(gòu)）
   • 在一個(gè)程序的整個(gè)運(yùn)行期間，自由存儲(chǔ)將不斷擴(kuò)大鸽粉，不會(huì)把存儲(chǔ)返還給 OS 供其他程序使用

auto_ptr <memory>

• 一個(gè)模板類斜脂，支持"資源申請即自動(dòng)化"(RAII)
• 模仿一個(gè)指針的行為，不同：退出作用域時(shí)（包括異常退出）触机，其所指對象將隱式自動(dòng)刪除（delete）
• 破壞性復(fù)制語義（distructive copy sementics）將一個(gè) auto_ptr復(fù)制給另一個(gè)后（即賦值）帚戳，原來的 auto_ptr將不指向任何東西
• 異常安全性：異常退出完全沒有額外開銷

C 風(fēng)格的分配 <cstdlib>

void* malloc(size_t s); // 分配 s 個(gè)字節(jié) - buffer = (char*) malloc (i+1);
void* calloc(size_t n, size_t s); // 分配 n*s 個(gè)字節(jié)，初始化0 - pData = (int*) calloc (i,sizeof(int));
void* free(); // 釋放 malloc calloc分配的空間 - free (buffer);
void* realloc(void* p, size_t s); // 將 p 所指數(shù)組的大小變?yōu)?s儡首，復(fù)制到新空間片任，并釋放 p

memcpy 復(fù)制不重疊區(qū)域
memmove 復(fù)制可能重疊區(qū)域
vector 中[]和at()的區(qū)別：at()帶范圍檢查，[]不帶范圍檢查

try-catch

throw 拋出異常給（調(diào)用包含 throw 的函數(shù)）的調(diào)用者

try {
    // 可能造成異常的代碼
}
catch( 某種類型的異常蔬胯，如 out_of_range ) {
    cout << "out of range\n";
}
catch( ... ) { // ...代表默認(rèn)的異常處理器
    cout << "unknown exception thrown\n";
}

class和 struct 的區(qū)別
=====================
唯一不同：struct 默認(rèn) public:（訪問描述符）对供，而 class默認(rèn) private:

const
=====
```C++
char* p = "Plato"; // "Plato"類型為 const char[6] sizeof("Plato") == 6
p[4] = 'e'; // error, 給常量賦值

成員常量
class X { public: static const int c1 = 7; ... }
常數(shù)成員函數(shù)：指明該函數(shù)不會(huì)修改類的狀態(tài)

class Date {
    int d, m, y;
public:
    int day() const {return d;} // ok
    int year() const {return y++;} // error， 在 const 函數(shù)中試圖修改成員值
}
void f(Date& d, const Date& cd) { // const聲明 cd 不會(huì)在 f()中被修改（const 對象）
    int i = d.day();  // ok
    d.add_year(1);    // ok
    int j = cd.day(); // ok
    cd.add_year(1);   // error, 不能修改 const cd 值
}

非const 成員函數(shù)：const 對象不可調(diào)用氛濒，因?yàn)榉?const 成員函數(shù)意味著可能被修改产场，只有 const 成員函數(shù)可以保證內(nèi)部成員不被修改
const_iterator 用于不加修改的訪問

指針和常量

const void* you; // you are a pointer to void const. *you 不可修改鹅髓，但 you 可以指向別的變量
void* const you2; // you2 are a const pointer to void. *you2 可以修改，但 you2 不可以指向其他變量
const void* const you3; // you3 are a const pointer to void const. *you3 you 都不可修改

C++的顯式類型轉(zhuǎn)換京景，不用"()"方法
static_cast<int> 相關(guān)類型的轉(zhuǎn)換
reinterpret_cast<...> 互不相關(guān)類型的轉(zhuǎn)換

物理常量性和邏輯常量性

物理：實(shí)際上就是變量
邏輯：對用戶而言是常量窿冯，但在用戶不能訪問的細(xì)節(jié)上不是常量 -> 實(shí)質(zhì)不是常量
- 用途：在常量成員函數(shù)中可能需要實(shí)際修改對象！
1. const_cast<類指針>
- 強(qiáng)制去掉對象的 const 屬性
- 缺點(diǎn)：未定義行為：對 const 對象調(diào)用包含 const_cast的 const 成員函數(shù)
2. mutable 可變的
- 對可能要發(fā)生變化的成員前加 mutable（存儲(chǔ)描述符）
- 實(shí)質(zhì)：對加了 mutable 的成員醋粟，無視所有 const 聲明

dynamic_cast

dynamic_cast<T>(p)
將指針 p 強(qiáng)轉(zhuǎn)為 T類型靡菇，若轉(zhuǎn)換失敗返回0

程序終止 <cstdlib>

• exit(0);
  1. 調(diào)用靜態(tài)對象的析構(gòu)
  2. 終止程序，將參數(shù)作為程序的返回值返回給"系統(tǒng)"
• abort();
  不調(diào)用靜態(tài)對象的析構(gòu)米愿，直接終止程序
• atexit(&my_cleanup) == 0 ? 終止成功 : 失敗
  my_cleanup是個(gè)無參數(shù)無返回值的自定義函數(shù)
  存在一個(gè)（由實(shí)現(xiàn)確定的）atexit()函數(shù)的最大數(shù)目
  1. 調(diào)用靜態(tài)對象的析構(gòu)
  2. 調(diào)用 my_cleanup
  3. 終止程序

extern

用于多個(gè)編譯單元（一個(gè).cpp + 與之 include 的.h）共用同一個(gè)全局變量時(shí)厦凤，（只作）聲明變量用
外部連接：一個(gè)名字在多個(gè)編譯單元間使用
內(nèi)部連接：一個(gè)名字只在定義所在的變異單元內(nèi)使用

• 一個(gè) inline 函數(shù)必須通過完全一樣的定義，在需要用它的每個(gè)編譯單元里定義（不能加 externＳ丁）
• 默認(rèn)情況下较鼓，const typedef 都是內(nèi)部連接，可加 extern违柏，因此 inline const typedef 最好都放在頭文件里

explicit 用于顯式構(gòu)造函數(shù)

單個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)可用"= 參數(shù)值"方式博烂，隱式調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

class X {
    int i;
public:
    X(int ii): i(ii) { cout << i; }
    ~X() {}
}
X x = 3.14; // 先將3.14強(qiáng)轉(zhuǎn)為 int 型(3)，再隱式調(diào)用構(gòu)造函數(shù) X(3)

若構(gòu)造函數(shù)定義前加上explicit漱竖，則以上隱式方法失效禽篱，必須顯式調(diào)用：X x = X(3.14);

friend 友元

• 在類內(nèi)部生命為 friend 的函數(shù)，在類外部也能訪問該類的 private 成員
• 類似玩法：friend class X; 將類 X 所有成員函數(shù)變成友元
  實(shí)質(zhì)：生命哪些是 friend馍惹，致謝 friend 能訪問 private 東西
  友元既不能繼承躺率，也不能傳遞，也沒有交換性
  protected 成員：派生類的友元可訪問

protected 基類

class X: protected Base {}; X指針試圖轉(zhuǎn)換成 Base 指針時(shí)万矾，將發(fā)生錯(cuò)誤
繼承描述符 public 悼吱，父類 public 成員 -> 子類 public 成員
繼承描述符 public ，父類 protected 成員 -> 子類 protected 成員
繼承描述符 protected良狈，父類 public 成員 -> 子類 protected 成員
繼承描述符 protected后添，父類 protected 成員 -> 子類 protected 成員
繼承描述符 private ，父類 public 成員 -> 子類 private 成員
繼承描述符 private 薪丁，父類 protected 成員 -> 子類 private 成員

register

希望做針對頻繁訪問的編譯優(yōu)化

RTTI = Run Time Type Information

dynamic_cast（RTTI 的實(shí)現(xiàn)）

static（C 含義）靜態(tài)分配

• 未初始化 局部/全局 static 變量 -> .bss段
• 已初始化 局部/全局 staitc 變量 -> .data段
• 聲明一個(gè)函數(shù)/變量僅僅屬于定義所在的編譯單元
  e.g.
  // file1.c
  static int glob;
  // file2.c
  static int glob;
  表示有2個(gè)不同的 glob 排他地使用
  C++用無名名字空間替代

static（C++含義）

• 靜態(tài)成員（常量成員必須為靜態(tài)）/靜態(tài)成員函數(shù)遇西，不用定義對象就能使用
• 局部靜態(tài)存儲(chǔ)
  • 第一次調(diào)用時(shí)初始化調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，退出作用域后并不銷毀窥突，第二次調(diào)用時(shí)不會(huì)再次調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

typeid()

運(yùn)算符努溃，獲得一個(gè)對象的確切類型

重載和覆蓋

重載 overload：同一個(gè)作用域內(nèi)，相同函數(shù)名阻问，不同參數(shù)列表
覆蓋 override：派生類的函數(shù)可以覆蓋基類的同名虛函數(shù)