c++ 面试题
C++ 面试题通常涵盖基础知识、面向对象编程、内存管理、模板、STL（标准模板库）等方面。以下是一些常见的 C++ 面试题及其简要解答，供你参考：
1. C++ 基础知识
1.1 C++ 和 C 的区别是什么？
- C++ 是 C 的超集，支持面向对象编程（OOP）。
- C++ 引入了类、继承、多态、模板、异常处理等特性。
- C++ 支持函数重载和运算符重载，而 C 不支持。
- C++ 提供了标准模板库（STL），而 C 没有。
1.2 const 关键字的作用是什么？
- 用于定义常量，值不可修改。
- 修饰指针时：
const int* p：指针指向的值不可修改。int* const p：指针本身不可修改。const int* const p：指针和指向的值都不可修改。
- 修饰成员函数时，表示该函数不会修改类的成员变量。
1.3 static 关键字的作用是什么？
- 在函数内部：使变量在函数调用之间保持其值。
- 在类中：
- 静态成员变量：类的所有对象共享该变量。
- 静态成员函数：只能访问静态成员变量，不能访问非静态成员。
1.4 inline 函数的作用是什么？
- 建议编译器将函数体直接插入调用处，以减少函数调用的开销。
- 适用于短小的函数。
2. 面向对象编程
2.1 什么是面向对象编程（OOP）？
- OOP 是一种编程范式，基于对象和类的概念。
- 四大特性：
- 封装：隐藏实现细节，提供接口。
- 继承：从基类派生出新类，复用代码。
- 多态：通过基类指针调用派生类的重写函数。
- 抽象：定义接口而不实现具体细节。
2.2 什么是虚函数？它的作用是什么？
- 虚函数是在基类中使用
virtual关键字声明的函数。 - 允许派生类重写该函数，实现运行时多态。
- 通过基类指针或引用调用虚函数时，实际调用的是派生类的实现。
2.3 什么是纯虚函数和抽象类？
- 纯虚函数是在基类中声明但没有实现的虚函数，语法为
virtual void func() = 0;。 - 包含纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化。
- 派生类必须实现纯虚函数，否则派生类也是抽象类。
2.4 什么是多重继承？它有什么问题？
- 多重继承是指一个类可以从多个基类继承。
- 问题：
- 菱形继承问题：如果两个基类继承自同一个祖先类，会导致派生类中包含重复的祖先类成员。
- 解决方法：使用虚继承。
3. 内存管理
3.1 new 和 malloc 的区别是什么？
new是 C++ 运算符，malloc是 C 标准库函数。new会调用构造函数，malloc不会。new返回具体类型的指针，malloc返回void*。new可以重载，malloc不能。
3.2 什么是内存泄漏？如何避免？
- 内存泄漏是指程序分配的内存未被释放，导致内存浪费。
- 避免方法：
- 使用智能指针（如
std::unique_ptr、std::shared_ptr）。 - 确保
new和delete成对使用。 - 使用 RAII（资源获取即初始化）原则。
- 使用智能指针（如
3.3 什么是智能指针？
- 智能指针是 C++11 引入的模板类，用于自动管理动态内存。
- 常见类型：
std::unique_ptr：独占所有权，不能复制。std::shared_ptr：共享所有权，使用引用计数。std::weak_ptr：弱引用，不增加引用计数。
4. 模板
4.1 什么是模板？
- 模板是 C++ 的泛型编程工具，允许编写与类型无关的代码。
- 分为函数模板和类模板。
4.2 函数模板和类模板的区别是什么？
- 函数模板：用于定义通用函数。
template <typename T> T add(T a, T b) {return a + b; } - 类模板：用于定义通用类。
template <typename T> class Box { private:T value; public:void setValue(T v) { value = v; }T getValue() const { return value; } };
4.3 什么是模板特化？
- 模板特化是为特定类型提供特殊的实现。
- 分为全特化和偏特化。
5. STL（标准模板库）
5.1 STL 的组成部分有哪些？
- 容器：如
vector、list、map。 - 算法：如
sort、find。 - 迭代器：用于遍历容器。
- 函数对象：如
less、greater。 - 适配器：如
stack、queue。
5.2 vector 和 list 的区别是什么？
vector：动态数组，支持随机访问，插入和删除效率较低。list：双向链表，不支持随机访问，插入和删除效率较高。
5.3 map 和 unordered_map 的区别是什么？
map：基于红黑树实现，键值对有序。unordered_map：基于哈希表实现，键值对无序，查找效率更高。
6. 高级特性
6.1 什么是 RAII？
- RAII（资源获取即初始化）是一种编程技术，通过对象的生命周期管理资源。
- 资源在构造函数中获取，在析构函数中释放。
6.2 什么是移动语义和右值引用？
- 右值引用：
T&&，用于绑定临时对象。 - 移动语义：通过移动构造函数和移动赋值运算符，避免不必要的拷贝。
6.3 什么是 Lambda 表达式？
- Lambda 表达式是一种匿名函数，语法为：
[capture](parameters) -> return_type { body } - 示例：
auto add = [](int a, int b) { return a + b; }; std::cout << add(2, 3); // 输出 5
7. 编程题
7.1 实现一个单例模式
class Singleton {
private:static Singleton* instance;Singleton() {} // 私有构造函数public:static Singleton* getInstance() {if (!instance) {instance = new Singleton();}return instance;}
};Singleton* Singleton::instance = nullptr;
7.2 实现一个简单的智能指针
template <typename T>
class SimpleUniquePtr {
private:T* ptr;public:SimpleUniquePtr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}~SimpleUniquePtr() { delete ptr; }T* operator->() const { return ptr; }T& operator*() const { return *ptr; }// 禁止拷贝SimpleUniquePtr(const SimpleUniquePtr&) = delete;SimpleUniquePtr& operator=(const SimpleUniquePtr&) = delete;
};
总结
以上是一些常见的 C++ 面试题及其解答。在准备面试时，建议结合实际代码练习，深入理解每个概念和技术的应用场景。祝你面试顺利！
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