[收集] 經典C/C++面試題（五）

1. C++的類和C裡面的struct有什麼區別？
    struct成員預設存取權限為public，而class成員預設存取權限為private

2. 解構函式和虛函數的用法和作用
    解構函式是在物件存留期結束時自動調用的函數，用來釋放在建構函式分配的記憶體。
    虛函數是指被關鍵字virtual說明的函數，作用是使用C++語言的多態特性

3. 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?
    1) 全域變數的作用用這個程式塊,而局部變數作用於當前函數
    2) 前者在記憶體中分配在全域資料區,後者分配在棧區
    3) 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
    4) 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

4. 有N個大小不等的自然數（1--N），請將它們由小到大排序.要求程式演算法：時間複雜度為O(n)，空間複雜度為O(1)。
void sort(int e[], int n)
{
    int i;
    int t; /*臨時變數：空間複雜度O(1)*/
    for (i=1; i<n+1; i++) /*時間複雜度O(n)*/
    {
        t = e[e[i]]; /*下標為e[i]的元素，排序後其值就是e[i]*/
        e[e[i]] = e[i];
        e[i] = t;
    }
}

5. 堆與棧的去區別
    A. 申請方式不同
        Stack由系統自動分配，而heap需要程式員自己申請，並指明大小。
    B. 申請後系統的響應不同
        Stack：只要棧的剩餘空間大於申請空間，系統就為程式提供記憶體，否則將拋出棧溢出異常
        Heap：當系統收到程式申請時，先遍曆作業系統中記錄空閑記憶體位址的鏈表，尋找第一個大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空間結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程式。另外，大多數系統還會在這塊記憶體空間中的首地址處記錄本次分配的大小，以便於delete語句正確釋放空間。而且，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動將多餘的那部分重新放入空閑鏈表。
    C. 申請大小限制的不同
        Stack：在windows下，棧的大小是2M（也可能是1M它是一個編譯時間就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
        Heap：堆是向高地址擴充的資料結構，是不連續的記憶體地區。這是由於系統是用鏈表來儲存的空閑記憶體位址的，自然是不連續的，而鏈表的遍曆方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於電腦系統中有效虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
    D. 申請效率的比較：
        棧由系統自動分配，速度較快。但程式員是無法控制的。
        堆是由new分配的記憶體，一般速度比較慢，而且容易產生記憶體片段,不過用起來最方便。
    另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配記憶體，他不是在堆，也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快記憶體，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
    E. 堆和棧中的儲存內容
        棧：在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。當本次函數調用結束後，局部變數先出棧，然後是參數，最後棧頂指標指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程式由該點繼續運行。
        堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式員安排。

6. 含參數的宏與函數的優缺點
    宏：
        優點：在預先處理階段完成，不佔用編譯時間，同時，省去了函數調用的開銷，運行效率高
        缺點：不進行類型檢查，多次宏替換會導致代碼體積變大，而且由於宏本質上是字串替換，故可能會由於一些參數的副作用導致得出錯誤的結果。
    函數：
        優點：沒有帶參數宏可能導致的副作用，進行類型檢查，計算的正確性更有保證。
        缺點：函數調用需要參數、返回地址等的入棧、出棧開銷，效率沒有帶參數宏高

    PS：宏與內嵌函式的區別
    內嵌函式和宏都是在程式出現的地方展開，內嵌函式不是通過函數調用實現的，是在調用該函數的程式處將它展開（在編譯期間完成的）；宏同樣是；
    不同的是：內嵌函式可以在編譯期間完成諸如類型檢測，語句是否正確等編譯功能；宏就不具有這樣的功能，而且宏展開的時間和內嵌函式也是不同的（在運行期間展開）

7. Windows程式的入口是哪裡？寫出Windows訊息機制的流程
    Windows程式的入口是WinMain()函數。 
    Windows應用程式訊息處理機制：
        A. 作業系統接收應用程式的視窗訊息，將訊息投遞到該應用程式的訊息佇列中
        B. 應用程式在訊息迴圈中調用GetMessage函數從訊息佇列中取出一條一條的訊息，取出訊息後，應用程式可以對訊息進行一些預先處理。
        C. 應用程式調用DispatchMessage，將訊息回傳給作業系統。
        D. 系統利用WNDCLASS結構體的lpfnWndProc成員儲存的視窗過程函數的指標調用視窗過程，對訊息進行處理。

8. 如何定義和實現一個類的成員函數為回呼函數
    A.什麼是回呼函數?
        簡而言之，回呼函數就是被調用者回頭調用調用者的函數。
        使用回呼函數實際上就是在調用某個函數（通常是API函數）時，將自己的一個函數（這個函數為回呼函數）的地址作為參數傳遞給那個被調用函數。而該被調用函數在需要的時候，利用傳遞的地址調用回呼函數。
        回呼函數，就是由你自己寫的，你需要調用另外一個函數，而這個函數的其中一個參數，就是你的這個回呼函數名。這樣，系統在必要的時候，就會調用你寫的回呼函數，這樣你就可以在回呼函數裡完成你要做的事。

    B.如何定義和實現一個類的成員函數為回呼函數
        要定義和實現一個類的成員函數為回呼函數需要做三件事：
        a．聲明；
        b．定義；
        c．設定觸發條件，就是在你的函數中把你的回呼函數名作為一個參數，以便系統調用
        如：
            一、聲明回呼函數類型
                typedef void (*FunPtr)(void);
            二、定義回呼函數
                class A  
                {
                public:
                    A();
                    static void callBackFun(void)   //回呼函數，必須聲明為static
                    { 
                        cout<<"callBackFun"<<endl;
                    }
                    virtual ~A();
                };

            三、設定觸發條件
                void Funtype(FunPtr p)
                {
                   p();
                }
                void main(void)
                {
                    Funtype(A::callBackFun);
                }

    C. 回呼函數與API函數
    回調和API非常接近，他們的共性都是跨層調用的函數。但區別是API是低層提供給高層的調用，一般這個函數對高層都是已知的；而回調正好相反，他是高層提供給底層的調用，對於低層他是未知的，必須由高層進行安裝，這個安裝函數其實就是一個低層提供的API，安裝後低層不知道這個回調的名字，但它通過一個函數指標來儲存這個回呼函數，在需要調用時，只需引用這個函數指標和相關的參數指標。

其實：回調就是該函數寫在高層，低層通過一個函數指標儲存這個函數，在某個事件的觸發下，低層通過該函數指標調用高層那個函數。