C/C++ 高频面试点

● 说一下static关键字的作用

参考回答：

1. 全局静态变量
   在全局变量前加上关键字static，全局变量就定义成一个全局静态变量.

静态存储区，在整个程序运行期间一直存在。

初始化：未经初始化的全局静态变量会被自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显式初始化）；

作用域：全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的，准确地说是从定义之处开始，到文件结尾。

2. 局部静态变量

在局部变量之前加上关键字static，局部变量就成为一个局部静态变量。

内存中的位置：静态存储区

初始化：未经初始化的局部静态变量会被自动初始化为0（自动对象的值是任意的，除非他被显式初始化）；

作用域：作用域仍为局部作用域，当定义它的函数或者语句块结束的时候，作用域结束。但是当局部静态变量离开作用域后，并没有销毁，而是仍然驻留在内存当中，只不过我们不能再对它进行访问，直到该函数再次被调用，并且值不变；

3. 静态函数

在函数返回类型前加static，函数就定义为静态函数。函数的定义和声明在默认情况下都是extern的，但静态函数只是在声明他的文件当中可见，不能被其他文件所用。

函数的实现使用static修饰，那么这个函数只可在本cpp内使用，不会同其他cpp中的同名函数引起冲突；

warning：不要再头文件中声明static的全局函数，不要在cpp内声明非static的全局函数，如果你要在多个cpp中复用该函数，就把它的声明提到头文件里去，否则cpp内部声明需加上static修饰；

4. 类的静态成员

在类中，静态成员可以实现多个对象之间的数据共享，并且使用静态数据成员还不会破坏隐藏的原则，即保证了安全性。因此，静态成员是类的所有对象中共享的成员，而不是某个对象的成员。对多个对象来说，静态数据成员只存储一处，供所有对象共用。

5. 类的静态函数

静态成员函数和静态数据成员一样，它们都属于类的静态成员，它们都不是对象成员。因此，对静态成员的引用不需要用对象名。

**在静态成员函数的实现中不能直接引用类中说明的非静态成员，可以引用类中说明的静态成员（这点非常重要）。如果静态成员函数中要引用非静态成员时，可通过对象来引用。**从中可看出，调用静态成员函数使用如下格式：<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>);

● 说一下C++和C的区别

参考回答：

设计思想上：
C++是面向对象的语言，而C是面向过程的结构化编程语言

语法上：
C++具有封装、继承和多态三种特性
C++相比C，增加多许多类型安全的功能，比如强制类型转换、
C++支持范式编程，比如模板类、函数模板等

● 请说一下C/C++ 中指针和引用的区别？

引用就是某一变量的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名
指针利用地址，它的值直接指向存在电脑存储器中另一个地方的值。

参考回答：
1.指针有自己的一块空间，而引用只是一个别名；
2.使用sizeof看一个指针的大小是4，而引用则是被引用对象的大小；

3.指针可以被初始化为NULL，而引用必须被初始化且必须是一个已有对象 的引用；

4.作为参数传递时，指针需要被解引用才可以对对象进行操作，而直接对引 用的修改都会改变引用所指向的对象；

5.可以有const指针，但是没有const引用；

6.指针在使用中可以指向其它对象，但是引用只能是一个对象的引用，不能 被改变；

7.指针可以有多级指针（**p），而引用至于一级；

8.指针和引用使用++运算符的意义不一样；

9.如果返回动态内存分配的对象或者内存，必须使用指针，引用可能引起内存泄露。

● 请你说一下你理解的c++中的智能指针：

参考回答：
智能指针主要用于管理在堆上分配的内存，它将普通的指针封装为一个栈对象。当栈对象的生存周期结束后，会在析构函数中释放掉申请的内存，从而防止内存泄漏。C++ 11中最常用的智能指针类型为shared_ptr,它采用引用计数的方法，记录当前内存资源被多少个智能指针引用。该引用计数的内存在堆上分配。当新增一个时引用计数加1，当过期时引用计数减一。只有引用计数为0时，智能指针才会自动释放引用的内存资源。对shared_ptr进行初始化时不能将一个普通指针直接赋值给智能指针，因为一个是指针，一个是类。可以通过make_shared函数或者通过构造函数传入普通指针。并可以通过get函数获得普通指针。

● 请你回答一下智能指针有没有内存泄露的情况
参考回答：
当两个对象相互使用一个shared_ptr成员变量指向对方，会造成循环引用，使引用计数失效，从而导致内存泄漏。

● 请你来说一下智能指针的内存泄漏如何解决
参考回答：
为了解决循环引用导致的内存泄漏，引入了weak_ptr弱指针，weak_ptr的构造函数不会修改引用计数的值，从而不会对对象的内存进行管理，其类似一个普通指针，但不指向引用计数的共享内存，但是其可以检测到所管理的对象是否已经被释放，从而避免非法访问。

● 请你回答一下为什么析构函数必须是虚函数？为什么C++默认的析构函数不是虚函数 考点:虚函数 析构函数

**当类中有虚成员函数时，类会自动进行一些额外工作。这些额外的工作包括生成虚函数表和虚表指针，虚表指针指向虚函数表。**每个类都有自己的虚函数表，虚函数表的作用就是保存本类中虚函数的地址，我们可以把虚函数表形象地看成一个数组，这个数组的每个元素存放的就是各个虚函数的地址。
这样一来，就会占用额外的内存，当们定义的类不被其他类继承时，这种内存开销无疑是浪费的。

● 请你来说一下函数指针

参考回答：
1、定义
函数指针是指向函数的指针变量。

函数指针本身首先是一个指针变量，该指针变量指向一个具体的函数。这正如用指针变量可指向整型变量、字符型、数组一样，这里是指向函数。

C在编译时，每一个函数都有一个入口地址，该入口地址就是函数指针所指向的地址。有了指向函数的指针变量后，可用该指针变量调用函数，就如同用指针变量可引用其他类型变量一样，在这些概念上是大体一致的。

2、用途：

调用函数和做函数的参数，比如回调函数。

3、示例：

char * fun(char * p) {…} // 函数fun

char * (*pf)(char * p); // 函数指针pf

pf = fun; // 函数指针pf指向函数fun

pf§; // 通过函数指针pf调用函数fun

● 请你来说一下C++中析构函数的作用

参考回答：
析构函数与构造函数对应，当对象结束其生命周期，如对象所在的函数已调用完毕时，系统会自动执行析构函数。
析构函数名也应与类名相同，只是在函数名前面加一个位取反符~，例如 ~stud( )，以区别于构造函数。它不能带任何参数，也没有返回值（包括void类型）。只能有一个析构函数，不能重载。

如果用户没有编写析构函数，编译系统会自动生成一个缺省的析构函数（即使自定义了析构函数，编译器也总是会为我们合成一个析构函数，并且如果自定义了析构函数，编译器在执行时会先调用自定义的析构函数再调用合成的析构函数），它也不进行任何操作。所以许多简单的类中没有用显式的析构函数。

● 请你来说一下fork函数

参考回答：
Fork：创建一个和当前进程映像一样的进程可以通过fork( )系统调用：
#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

成功调用fork( )会创建一个新的进程，它几乎与调用fork( )的进程一模一样，这两个进程都会继续运行。在子进程中，成功的fork( )调用会返回0。在父进程中fork( )返回子进程的pid。如果出现错误，fork( )返回一个负值。

● 请你来说一下静态函数和虚函数的区别

参考回答：
静态函数在编译的时候就已经确定运行时机，虚函数在运行的时候动态绑定。
虚函数因为用了虚函数表机制，调用的时候会增加一次内存开销

● 请你来说一说重载和重写

参考回答：
重载：两个函数名相同，但是参数列表不同（个数，类型），返回值类型没有要求，在同一作用域中。
重写：子类继承了父类，父类中的函数是虚函数，在子类中重新定义了这个虚函数，这种情况是重写。

● 请你说一说strcpy和strlen

参考回答：
strcpy是字符串拷贝函数，原型：
char strcpy(char dest, const char *src);
从src逐字节拷贝到dest，直到遇到’\0’结束，因为没有指定长度，可能会导致拷贝越界，造成缓冲区溢出漏洞,安全版本是strncpy函数。
strlen函数是计算字符串长度的函数，返回从开始到’\0’之间的字符个数。

● 请你来写两个函数分别在main函数执行前和执行后运行

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
 
void static __attribute__((constructor)) before_main()
{
    
    
    printf("before main\n");
}
 
void static __attribute__((destructor)) after_main()
{
    
    
    printf("after main\n");
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
    
    
    printf("hello world!\n");
}

● 请你来说一下C++里是怎么定义常量的？常量存放在内存的哪个位置？

参考回答：
常量在C++里的定义就是一个top-level const加上对象类型，常量定义必须初始化。对于局部对象，常量存放在栈区，对于全局对象，常量存放在全局/静态存储区。对于字面值常量，常量存放在常量存储区。

● 请你来回答一下const修饰成员函数的目的是什么？

参考回答：
const修饰的成员函数表明函数调用不会对对象做出任何更改，事实上，如果确认不会对对象做更改，就应该为函数加上const限定，这样无论const对象还是普通对象都可以调用该函数。

● 以下四行代码的区别是什么？ const char * arr = “123”; char * brr = “123”; const char crr[] = “123”; char drr[] = “123”;
参考回答：
const char * arr = “123”;
//字符串123保存在常量区，const本来是修饰arr指向的值不能通过arr去修改，但是字符串“123”在常量区，本来就不能改变，所以加不加const效果都一样

char * brr = “123”;
//字符串123保存在常量区，这个arr指针指向的是同一个位置，同样不能通过brr去修改"123"的值
// 可以修改指向: arr = “321”;
// 不可以修改值: arr[0]=‘2’ //------error

const char crr[] = “123”;
//这里123本来是在栈上的，但是编译器可能会做某些优化，将其放到常量区

char drr[] = “123”;
//字符串123保存在栈区，可以通过drr去修改

● 如果同时定义了两个函数，一个带const，一个不带，会有问题吗？

参考回答：
不会，这相当于函数的重载。

C语言中量的存储位置

栈：就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
堆：就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。
自由存储区：就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。
全局存储区（静态存储区）：全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后有系统释放。
常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改。

● 请你来说一说隐式类型转换

参考回答：
首先，对于内置类型，低精度的变量给高精度变量赋值会发生隐式类型转换

● 说说你了解的类型转换
参考回答：
reinterpret_cast：可以用于任意类型的指针之间的转换，对转换的结果不做任何保证
dynamic_cast：这种其实也是不被推荐使用的，更多使用static_cast，dynamic本身只能用于存在虚函数的父子关系的强制类型转换，对于指针，转换失败则返回nullptr，对于引用，转换失败会抛出异常
const_cast：对于未定义const版本的成员函数，我们通常需要使用const_cast来去除const引用对象的const，完成函数调用。另外一种使用方式，结合static_cast，可以在非const版本的成员函数内添加const，调用完const版本的成员函数后，再使用const_cast去除const限定。
static_cast：完成基础数据类型；同一个继承体系中类型的转换；任意类型与空指针类型void* 之间的转换。

● 请你来说一说C++函数栈空间的最大值

参考回答：
默认是1M，不过可以调整

请你回答一下new/delete与malloc/free的区别是什么

参考回答：
首先，new/delete是C++的关键字，而malloc/free是C语言的库函数，后者使用必须指明申请内存空间的大小，对于类类型的对象，后者不会调用构造函数和析构函数

● 请你说说你了解的RTTI

参考回答：
运行时类型检查，在C++层面主要体现在dynamic_cast和typeid,VS中虚函数表的-1位置存放了指向type_info的指针。对于存在虚函数的类型，typeid和dynamic_cast都会去查询type_info

● 请你说说虚函数表具体是怎样实现运行时多态的?

参考回答：
Java的实例方法调用是基于运行时的实际类型的动态调用，而非变量的声明类型。
这个非常重要的特性在面向对象编程中称之为多态。
子类若重写父类虚函数，虚函数表中，该函数的地址会被替换，对于存在虚函数的类的对象，在VS中，对象的对象模型的头部存放指向虚函数表的指针，通过该机制实现多态。

● 请你说说C语言是怎么进行函数调用的？

参考回答：
每一个函数调用都会分配函数栈，在栈内进行函数执行过程。调用前，先把返回地址压栈，然后把当前函数的esp指针压栈。

● 请你说说C语言参数压栈顺序？

参考回答：
从右到左

● 请你说说C++如何处理返回值？

参考回答：
生成一个临时变量，把它的引用作为函数参数传入函数内。

● 请你回答一下malloc与new区别

参考回答：
malloc需要给定申请内存的大小，返回的指针需要强转。
new会调用构造函数，不用指定内存大小，返回的指针不用强转。

● 请你说说fork,wait,exec函数

参考回答：
父进程产生子进程使用fork拷贝出来一个父进程的副本，此时只拷贝了父进程的页表，两个进程都读同一块内存，当有进程写的时候使用写实拷贝机制分配内存，exec函数可以加载一个elf文件去替换父进程，从此父进程和子进程就可以运行不同的程序了。fork从父进程返回子进程的pid，从子进程返回0.调用了wait的父进程将会发生阻塞，直到有子进程状态改变,执行成功返回0，错误返回-1。exec执行成功则子进程从新的程序开始运行，无返回值，执行失败返回-1