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C++日更八股--first

news 来源：原创 2025/5/18 8:35:34

### 内存static和dynamic的区别
static（静态）和 dynamic（动态） 
static:内存分配在编译的时候确定，大小和生命周期固定，无需运行时分配开销 
dynamic:内存分配在运行时动态申请和释放（new），适应不确定的需求

### const 修饰的变量，可以被修改吗
可以通过引用修改 
实例代码如下 
const int x = 100; 
int *p = (int*)&x;//得到x的地址，通过定义指针接收 
*p = 200; 
上述代码就可以绕过const的限制

### 智能指针的介绍
使用智能指针式为了自动释放资源，避免内存泄漏（忘记delete）和程序崩溃（多次delete） 
C++11引入了如下智能指针：包含在头文件<memory>中 
1.std::unique_ptr(独占所有权) 
同一时间只能有一个unique_ptr拥有资源，不可复制，但支持移动语义（std::move）(补充：相信有的朋友不知道什么是移动语义，这道题结束介绍) 
管理动态分配的单个对象或者数组 
代码实例： 
std::unique_ptr<int> p1 = std::make_unique<int>(10); 
std::unique_ptr<int[]> p2 = std::make_unique<int>(5); 
//转移所有权 
std::unique_ptr<int> p3 = std::move(p1); 
2.std::shared_ptr(共享所有权) 
多个shared_ptr共享一个资源，通过引用计数的方式跟踪资源所有者数量，计数为0的时候自动释放资源 
// 创建 shared_ptr 
std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>(20); 
std::shared_ptr<int> p2 = p1; // 引用计数 +1 
需要避免两个shared_ptr互相引用，导致引用计数器无法归零，可以将其中一个指针替换为weak_ptr 
// 创建两个 shared_ptr 并互相引用
std::shared_ptr<A> a = std::make_shared<A>(); 
std::shared_ptr b = std::make_shared(); 
a->b_ptr = b; // a 引用 b 
b->a_ptr = a; // b 引用 a 

（如果你学过操作系统文件管理中的共享文件打开文件表的话，理解应该不难，本题结束补充） 
3.std::weak_ptr(弱引用) 
不增加引用计数，不拥有资源所有权，用于解决shared_ptr的循环引用问题，经常用于转换this指针 
4.auto_str(已经不使用了) 
所有权转移时会导致原指针变为 nullptr，容易引发错误，不需要记忆 

note:智能指针是可以手动释放的，使用reset()//释放资源并将指针置为nullptr

### 这里补充一下，面试官看到这里觉得你小子很懂了？？？，那么继续向下追问：你是否能写一下智能指针的实现

1.std::unique_str（这个的实现有点类似于设计模式中的懒汉模式的单例模式）
template<typename T>
class UniquePtr {
private:
T* ptr;
public:
explicit UniquePtr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}//构造函数，explicit 关键字用于防止隐式类型转换
~UniquePtr() { delete ptr; }

// 禁用复制
UniquePtr(const UniquePtr&) = delete;
UniquePtr& operator=(const UniquePtr&) = delete;

// 支持移动语义
UniquePtr(UniquePtr&& other) : ptr(other.ptr) { other.ptr = nullptr; }
UniquePtr& operator=(UniquePtr&& other) {
if (this != &other) {
delete ptr;
ptr = other.ptr;
other.ptr = nullptr;
}
return *this;
}
};

2.std::shared_ptr
这个实现比较复杂，读者可以自行查阅资料，涉及到的函数较多，但是不实现的话思想还是简单的 
这里简单介绍一下：count计数私有化，随后构造函数中需要在参数列表中对其初始化，再有就是=运算符重载，实现所有权的共享，但是要注意的是这里需要实现对原有资源的释放，不然会造成内存泄露的（-_-）。

### 本题花了好长时间啊，这里是之前承诺的补充

1.移动语义move 
为C++11引入的核心特性，旨在转移资源所有权来提高程序性能，其实就是原指针置空，现指针指向当前资源 
2.操作系统的打开文件表 
在操作系统中存在一个系统打开文件表，通过引用计数来跟踪共享文件的用户数量，这是实现多线程和多进程共享文件的核心机制之一 
首选每个进程维护一个进程打开文件表，这个里面记录了进程打开的文件，同时表中的每个条目（文件描述符），注意打开文件最初是使用文件名去找寻文件对应的inode，找到后就可以使用文件描述符访问文件了 
随后系统打开文件表中包含了所有被打开的文件，这里使用引用计数来标识有多少进程正在使用这个文件

### C++11新特性的了解
1.自动类型推导（手撕的时候没少用）
2.智能指针，上面已经介绍
3.右值引用和移动语义
4.Lambda 表达式 [capture](params){ body } //定义匿名函数，简化回调。上述顺序为捕获遍历，定义，函数体
5.nullptr 关键字
6.override 和 final 关键字：override：显式标记派生类虚函数覆盖基类虚函数，final：禁止类被继承或虚函数被覆盖
7.线程支持（std::thread, std::mutex 等）
8. 类型别名（using 替代 typedef）
9. 默认和删除函数（=default, =delete）

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