C++常見面試題30道

標籤：不同的   工作   為什麼   idf   作用   指標   count   end   動態對象   

 1.new、delete、malloc、free關係

delete會調用對象的解構函式,和new對應free只會釋放記憶體，new調用建構函式。malloc與free是C++/C語言的標準庫函數，new/delete是C++的運算子。它們都可用於申請動態記憶體和釋放記憶體。對於非內部資料類型的對象而言，光用maloc/free無法滿足動態對象的要求。對象在建立的同時要自動執行建構函式，對象在消亡之前要自動執行解構函式。由於malloc/free是庫函數而不是運算子，不在編譯器控制許可權之內，不能夠把執行建構函式和解構函式的任務強加於malloc/free。因此C++語言需要一個能完成動態記憶體分配和初始化工作的運算子new，以及一個能完成清理與釋放記憶體工作的運算子delete。注意new/delete不是庫函數。

2.delete與 delete []區別

delete只會調用一次解構函式，而delete[]會調用每一個成員的解構函式。在More Effective C++中有更為詳細的解釋：“當delete操作符用於數組時，它為每個數組元素調用解構函式，然後調用operator delete來釋放記憶體。”delete與new配套，delete []與new []配套

MemTest *mTest1=new MemTest[10];

MemTest *mTest2=new MemTest;

Int *pInt1=new int [10];

Int *pInt2=new int;

delete[]pInt1; //-1-

delete[]pInt2; //-2-

delete[]mTest1;//-3-

delete[]mTest2;//-4-

在-4-處報錯。

這就說明：對於內建單一資料型別，delete和delete[]功能是相同的。對於自訂的複雜資料類型，delete和delete[]不能互用。delete[]刪除一個數組，delete刪除一個指標。簡單來說，用new分配的記憶體用delete刪除；用new[]分配的記憶體用delete[]刪除。delete[]會調用數組元素的解構函式。內部資料類型沒有解構函式，所以問題不大。如果你在用delete時沒用括弧，delete就會認為指向的是單個對象，否則，它就會認為指向的是一個數組。

3.C++有哪些性質（物件導向特點）

封裝，繼承和多態。

4.子類析構時要調用父類的解構函式嗎？

解構函式調用的次序是先衍生類別的析構後基類的析構，也就是說在基類的的析構調用的時候,衍生類別的資訊已經全部銷毀了。定義一個對象時先調用基類的建構函式、然後調用衍生類別的建構函式；析構的時候恰好相反：先調用衍生類別的解構函式、然後調用基類的解構函式。

5.多態，虛函數，純虛函數

多態：是對於不同對象接收相同訊息時產生不同的動作。C++的多態性具體體現在運行和編譯兩個方面：在程式運行時的多態性通過繼承和虛函數來體現；

在程式編譯時間多態性體現在函數和運算子的重載上；

虛函數：在基類中冠以關鍵字 virtual 的成員函數。 它提供了一種介面介面。允許在衍生類別中對基類的虛函數重新定義。

純虛函數的作用：在基類中為其衍生類別保留一個函數的名字，以便衍生類別根據需要對它進行定義。作為介面而存在 純虛函數不具備函數的功能，一般不能直接被調用。

從基類繼承來的純虛函數，在衍生類別中仍是虛函數。如果一個類中至少有一個純虛函數，那麼這個類被稱為抽象類別（abstract class）。

抽象類別中不僅包括純虛函數，也可包括虛函數。抽象類別必須用作派生其他類的基類，而不能用於直接建立對象執行個體。但仍可使用指向抽象類別的指標支援運行時多態性。

6.求下面函數的傳回值（微軟）

int func(x) 

{ 

int countx = 0; 

while(x) 

{ 

countx ++; 

x = x&(x-1); 

} 

return countx; 

} 

假定x = 9999。 答案：8

思路：將x轉化為2進位，看含有的1的個數。

7.什麼是“引用”？申明和使用“引用”要注意哪些問題？

答：引用就是某個目標變數的“別名”(alias)，對應用的操作與對變數直接操作效果完全相同。申明一個引用的時候，切記要對其進行初始化。引用聲明完畢後，相當於目標變數名有兩個名稱，即該目標原名稱和引用名，不能再把該引用名作為其他變數名的別名。聲明一個引用，不是新定義了一個變數，它只表示該引用名是目標變數名的一個別名，它本身不是一種資料類型，因此引用本身不佔儲存單元，系統也不給引用分配儲存單元。不能建立數組的引用。

8.將“引用”作為函數參數有哪些特點？

（1）傳遞引用給函數與傳遞指標的效果是一樣的。這時，被調函數的形參就成為原來主調函數中的實參變數或對象的一個別名來使用，所以在被調函數中對形參變數的操作就是對其相應的目標對象（在主調函數中）的操作。

（2）使用引用傳遞函數的參數，在記憶體中並沒有產生實參的副本，它是直接對實參操作；而使用一般變數傳遞函數的參數，當發生函數調用時，需要給形參分配儲存單元，形參變數是實參變數的副本；如果傳遞的是對象，還將調用拷貝建構函式。因此，當參數傳遞的資料較大時，用引用比用一般變數傳遞參數的效率和所佔空間都好。

（3）使用指標作為函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果，但是，在被調函數中同樣要給形參分配儲存單元，且需要重複使用"*指標變數名"的形式進行運算，這很容易產生錯誤且程式的閱讀性較差；另一方面，在主調函數的調用點處，必須用變數的地址作為實參。而引用更容易使用，更清晰。

9.在什麼時候需要使用“常引用”？　

如果既要利用引用提高程式的效率，又要保護傳遞給函數的資料不在函數中被改變，就應使用常引用。常引用聲明方式：const 類型標識符 &引用名=目標變數名；

例1

int a ;

const int &ra=a;

ra=1; //錯誤

a=1; //正確

例2

string foo( );

void bar(string & s);

那麼下面的運算式將是非法的：

bar(foo( ));

bar("hello world");

原因在於foo( )和"hello world"串都會產生一個臨時對象，而在C++中，這些臨時對象都是const類型的。因此上面的運算式就是試圖將一個const類型的對象轉換為非const類型，這是非法的。引用型參數應該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const 。

10.將“引用”作為函數傳回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?

 

格式：類型標識符 &函數名（形參列表及類型說明）{ //函數體 }

好處：在記憶體中不產生被傳回值的副本；（注意：正是因為這點原因，所以返回一個局部變數的引用是不可取的。因為隨著該局部變數生存期的結束，相應的引用也會失效，產生runtime error! 

注意事項：

（1）不能返回局部變數的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部變數會在函數返回後被銷毀，因此被返回的引用就成為了"無所指"的引用，程式會進入未知狀態。

（2）不能返回函數內部new分配的記憶體的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。雖然不存在局部變數的被動銷毀問題，可對於這種情況（返回函數內部new分配記憶體的引用），又面臨其它尷尬局面。例如，被函數返回的引用只是作為一個臨時變數出現，而沒有被賦予一個實際的變數，那麼這個引用所指向的空間（由new分配）就無法釋放，造成memory leak。

（3）可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種商務規則（business rule）相關聯的時候，其賦值常常與某些其它屬性或者對象的狀態有關，因此有必要將賦值操作封裝在一個商務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用（或指標），那麼對該屬性的單純賦值就會破壞商務規則的完整性。

（4）流操作符重載傳回值申明為“引用”的作用：

流操作符<<和>>，這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout << "hello" << endl;　因此這兩個操作符的傳回值應該是一個仍然支援這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：返回一個流對象和返回一個流對象指標。但是對於返回一個流對象，程式必須重新（拷貝）構造一個新的流對象，也就是說，連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的！這無法讓人接受。對於返回一個流指標則不能連續使用<<操作符。因此，返回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。 

賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的傳回值必須是一個左值，以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的惟一傳回值選擇。

 

＃include<iostream.h>

int &put(int n);

int vals[10];

int error=-1;

void main()

{

put(0)=10; //以put(0)函數值作為左值，等價於vals[0]=10; 

put(9)=20; //以put(9)函數值作為左值，等價於vals[9]=20; 

cout<<vals[0]; 

cout<<vals[9];

} 

int &put(int n)

{

if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n]; 

else { cout<<"subscript error"; return error; }

}

（5）在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：+-*/ 四則運算子。它們不能返回引用，Effective C++[1]的Item23詳細的討論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，因此，它們必須構造一個對象作為傳回值，可選的方案包括：返回一個對象、返回一個局部變數的引用，返回一個new分配的對象的引用、返回一個靜態對象引用。根據前面提到的引用作為傳回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜態對象的引用又因為((a+b) == (c+d))會永遠為true而導致錯誤。所以可選的只剩下返回一個對象了。

 

11、結構與聯合有和區別？

 

(1). 結構和聯合都是由多個不同的資料類型成員組成, 但在任何同一時刻, 聯合中只存放了一個被選中的成員（所有成員共用一塊地址空間）, 而結構的所有成員都存在（不同成員的存放地址不同）。 

(2). 對於聯合的不同成員賦值, 將會對其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對於結構的不同成員賦值是互不影響的。

12、試寫出程式結果：

int  a=4;

int  &f(int  x)

{    a=a+x;

      return  a;

}

int main(void)

{    int   t=5;

     cout<<f(t)<<endl;  a = 9

    f(t)=20;             a = 20

    cout<<f(t)<<endl;     t = 5,a = 20  a = 25

     t=f(t);                a = 30 t = 30

    cout<<f(t)<<endl;  }    t = 60

}

 13.重載（overload)和重寫(overried，有的書也叫做“覆蓋”）的區別？

常考的題目。從定義上來說：

重載：是指允許存在多個同名函數，而這些函數的參數表不同（或許參數個數不同，或許參數類型不同，或許兩者都不同）。

重寫：是指子類重新定義父類虛函數的方法。

從實現原理上來說：

重載：編譯器根據函數不同的參數表，對同名函數的名稱做修飾，然後這些同名函數就成了不同的函數（至少對於編譯器來說是這樣的）。如，有兩個同名函數：function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那麼編譯器做過修飾後的函數名稱可能是這樣的：int_func、str_func。對於這兩個函數的調用，在編譯器間就已經確定了，是靜態。也就是說，它們的地址在編譯期就綁定了（早綁定），因此，重載和多態無關！

重寫：和多態真正相關。當子類重新定義了父類的虛函數後，父類指標根據賦給它的不同的子類指標，動態調用屬於子類的該函數，這樣的函數調用在編譯期間是無法確定的（調用的子類的虛函數的地址無法給出）。因此，這樣的函數地址是在運行期綁定的（晚綁定）。

  

 14.有哪幾種情況只能用intialization list 而不能用assignment?

答案：當類中含有const、reference 成員變數；基類的建構函式都需要初始化表。

15. C++是不是型別安全的？

答案：不是。兩個不同類型的指標之間可以強制轉換（用reinterpret cast)。C#是型別安全的。

16. main 函數執行以前，還會執行什麼代碼？

答案：全域對象的建構函式會在main 函數之前執行。

17. 描述記憶體配置方式以及它們的區別?

1） 從靜態儲存地區分配。記憶體在程式編譯的時候就已經分配好，這塊記憶體在程式的整個運行期間都存在。例如全域變數，static 變數。

2） 在棧上建立。在執行函數時，函數內局部變數的儲存單元都可以在棧上建立，函數執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體配置運算內建於處理器的指令集。

3） 從堆上分配，亦稱動態記憶體分配。程式在啟動並執行時候用malloc 或new 申請任意多少的記憶體，程式員自己負責在何時用free 或delete 釋放記憶體。動態記憶體的生存期由程式員決定，使用非常靈活，但問題也最多。

 18.分別寫出BOOL,int,float,指標類型的變數a 與“零”的比較語句。

答案：

BOOL : if ( !a ) or if(a)

int : if ( a == 0)

float : const EXPRESSION EXP = 0.000001

if ( a < EXP && a >-EXP)

pointer : if ( a != NULL) or if(a == NULL)

19.請說出const與#define 相比，有何優點？

答案：

const作用：定義常量、修飾函數參數、修飾函數傳回值三個作用。被Const修飾的東西都受到強制保護，可以預防意外的變動，能提高程式的健壯性。

1） const 常量有資料類型，而宏常量沒有資料類型。編譯器可以對前者進行型別安全檢查。而對後者只進行字元替換，沒有型別安全檢查，並且在字元替換可能會產生意料不到的錯誤。

2） 有些整合化的調試工具可以對const 常量進行調試，但是不能對宏常量進行調試。

20.簡述數組與指標的區別？

數組要麼在靜態儲存區被建立（如全域數組），要麼在棧上被建立。指標可以隨時指向任意類型的記憶體塊。

(1)修改內容上的差別

char a[] = “hello”;

a[0] = ‘X’;

char *p = “world”; // 注意p 指向常量字串

p[0] = ‘X’; // 編譯器不能發現該錯誤，執行階段錯誤

(2) 用運算子sizeof 可以計算出數組的容量（位元組數）。sizeof(p),p 為指標得到的是一個指標變數的位元組數，而不是p 所指的記憶體容量。C++/C 語言沒有辦法知道指標所指的記憶體容量，除非在申請記憶體時記住它。注意當數組作為函數的參數進行傳遞時，該數組自動退化為同類型的指標。

char a[] = "hello world";

char *p = a;

cout<< sizeof(a) << endl; // 12 位元組

cout<< sizeof(p) << endl; // 4 位元組

計算數組和指標的記憶體容量

void Func(char a[100])

{

cout<< sizeof(a) << endl; // 4 位元組而不是100 位元組

}

第21題： int (*s[10])(int) 表示的是什嗎？

int (*s[10])(int) 函數指標數組，每個指標指向一個int func(int param)的函數。

 

第22題：棧記憶體與文字常量區

 

           char str1[] = "abc";
　　char str2[] = "abc";

　　const char str3[] = "abc";
　　const char str4[] = "abc";

　　const char *str5 = "abc";
　　const char *str6 = "abc";

　　char *str7 = "abc";
　　char *str8 = "abc";

　　cout << ( str1 == str2 ) << endl;//0  分別指向各自的棧記憶體
　　cout << ( str3 == str4 ) << endl;//0  分別指向各自的棧記憶體
　　cout << ( str5 == str6 ) << endl;//1指向文字常量區地址相同

　　cout << ( str7 == str8 ) << endl;//1指向文字常量區地址相同

　　結果是：0 0 1 1

　　解答：str1,str2,str3,str4是陣列變數，它們有各自的記憶體空間；而str5,str6,str7,str8是指標，它們指向相同的常量地區。

 

 

第23題：將程式跳轉到指定記憶體位址 

要對絕對位址0x100000賦值，我們可以用(unsigned int*)0x100000 = 1234;那麼要是想讓程式跳轉到絕對位址是0x100000去執行，應該怎麼做？

　　*((void (*)( ))0x100000 ) ( );
　　首先要將0x100000強制轉換成函數指標,即:
　　(void (*)())0x100000
　　然後再調用它:
　　*((void (*)())0x100000)();
　　用typedef可以看得更直觀些:
　　typedef void(*)() voidFuncPtr;
　　*((voidFuncPtr)0x100000)();

 

第24題：int id[sizeof(unsigned long)];這個對嗎？為什嗎？

 答案:正確 這個 sizeof是編譯時間運算子，編譯時間就確定了  ,可以看成和機器有關的常量。

 

 

第25題：引用與指標有什麼區別？

【參考答案】                         
1) 引用必須被初始化，指標不必。

2) 引用初始化以後不能被改變，指標可以改變所指的對象。

3) 不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指標。

 

 

第26題：const  與 #define 的比較 ，const有什麼優點?

 【參考答案】

（1） const 常量有資料類型，而宏常量沒有資料類型。編譯器可以對前者進行型別安全檢查。而對後者只進行字元替換，沒有型別安全檢查，並且在字元替換可能會產生意料不到的錯誤（邊際效應） 。

（2）  有些整合化的調試工具可以對 const 常量進行調試，但是不能對宏常量進行調試。

 

 

 

第27題：複雜聲明

void * ( * (*fp1)(int))[10];

float (*(* fp2)(int,int,int))(int);

int (* ( * fp3)())[10]();

分別表示什麼意思？
【標準答案】                                                           

1.void * ( * (*fp1)(int))[10];   fp1是一個指標，指向一個函數，這個函數的參數為int型，函數的傳回值是一個指標，這個指標指向一個數組，這個數組有10個元素，每個元素是一個void*型指標。

2.float (*(* fp2)(int,int,int))(int);   fp2是一個指標，指向一個函數，這個函數的參數為3個int型，函數的傳回值是一個指標，這個指標指向一個函數，這個函數的參數為int型，函數的傳回值是float型。

3.int (* ( * fp3)())[10]();   fp3是一個指標，指向一個函數，這個函數的參數為空白，函數的傳回值是一個指標，這個指標指向一個數組，這個數組有10個元素，每個元素是一個指標，指向一個函數，這個函數的參數為空白，函數的傳回值是int型。

 

 

 

第28題：記憶體的分配方式有幾種?

【參考答案】

一、從靜態儲存地區分配。記憶體在程式編譯的時候就已經分配好，這塊記憶體在程式的整個運行期間都存在。例如全域變數。

二、在棧上建立。在執行函數時，函數內局部變數的儲存單元都可以在棧上建立，函數執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體配置運算內建於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的記憶體容量有限。

三、從堆上分配，亦稱動態記憶體分配。程式在啟動並執行時候用malloc或new申請任意多少的記憶體，程式員自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多。

 

 

第29題：基類的解構函式不是虛函數，會帶來什麼問題？

【參考答案】衍生類別的解構函式用不上，會造成資源的泄漏。

 

第30題：全域變數和局部變數有什麼區別？是怎麼實現的？作業系統和編譯器是怎麼知道的？

【參考答案】

生命週期不同：

全域變數隨主程式建立和建立，隨主程式銷毀而銷毀；局部變數在局部函數內部，甚至局部迴圈體等內部存在，退出就不存在；

使用方式不同：通過聲明後全域變數程式的各個部分都可以用到；局部變數只能在局部使用；分配在棧區。 

作業系統和編譯器通過記憶體配置的位置來知道的，全域變數分配在全域資料段並且在程式開始啟動並執行時候被載入。局部變數則分配在堆棧裡面 。

C++常見面試題30道