C++的一些问题-优快云博客

类相关

class和struct的异同？

相同点：

都可以包含成员变量（属性）和成员函数（方法）
都支持访问控制修饰符（public、private、protected）
都可以继承其他类 / 结构体，也可以被继承
都可以包含构造函数、析构函数
都可以实现多态、模板等 C++ 特性
都可以使用friend声明外部函数或类

不同点：

特性 struct class
默认访问权限成员默认是public 成员默认是private
默认继承方式默认是public继承默认是private继承
传统用途主要用于存储数据（C 风格结构体的扩展）主要用于实现面向对象的类（封装数据和操作）
模板参数不能作为模板参数的关键字（C++11 前）可以作为模板参数的关键字

使用建议：

当需要一个主要用于存储数据的简单结构时，使用struct
当需要实现封装性强、包含复杂逻辑的面向对象类时，使用class
保持代码风格一致性，避免混用造成混淆

实际上，struct和class在 C++ 中本质上是相似的，只是默认行为不同，开发者可以根据需求灵活选择。

特性	`struct`	`class`
默认访问权限	成员默认是`public`	成员默认是`private`
默认继承方式	默认是`public`继承	默认是`private`继承
传统用途	主要用于存储数据（C 风格结构体的扩展）	主要用于实现面向对象的类（封装数据和操作）
模板参数	不能作为模板参数的关键字（C++11 前）	可以作为模板参数的关键字

什么是C++仿函数

在 C++ 中，仿函数（Functor） 是一种重载了operator()的类或结构体实例。它的行为类似函数，但可以像对象一样存储状态，因此也被称为函数对象（Function Object）。

仿函数的特点：

兼具函数和对象的特性：可以像函数一样被调用，同时可以拥有成员变量和成员函数来保存状态
可定制性：通过不同的成员变量值，同一个仿函数类可以表现出不同的行为
适配性好：广泛用于 STL 算法中（如sort、find_if等），作为自定义操作的参数

仿函数 vs 普通函数：

仿函数可以携带状态（通过成员变量），普通函数不行
仿函数可以被模板特化，普通函数不行
仿函数的类型是明确的，可用于模板参数推导
在性能上，仿函数调用通常可以被编译器内联优化，效率可能高于函数指针

C++11 及以后，lambda 表达式提供了更简洁的匿名函数对象实现，但仿函数在需要复用或需要复杂状态管理的场景下仍然非常有用。

一般性问题

函数和函数指针的类型是什么，有什么决定

在 C++ 中，函数和函数指针都有明确的类型，其类型由函数的参数列表和返回值类型共同决定，与函数名或指针变量名无关。

1. 函数的类型

函数的类型由两部分决定：

参数列表（参数的类型、数量、顺序）
返回值类型

例如：
// 函数1：参数为int，返回值为int
int add(int a, int b) { return a + b; }

// 函数2：无参数，返回值为void
void print() { cout << "hello" << endl; }
函数add的类型是：int(int, int)（可理解为 “接受两个 int 参数，返回 int 的函数”）
函数print的类型是：void()（可理解为 “无参数，返回 void 的函数”）

2. 函数指针的类型

函数指针是指向函数的指针变量，其类型与它所指向的函数的类型完全一致，同样由参数列表和返回值类型决定。

定义函数指针时，需要显式指定其指向的函数类型：
// 定义函数指针类型（与add函数类型匹配）
int (*func_ptr1)(int, int); 

// 定义函数指针类型（与print函数类型匹配）
void (*func_ptr2)(); 
func_ptr1的类型是：int(*)(int, int)（指向 “接受两个 int 参数，返回 int 的函数” 的指针）
func_ptr2的类型是：void(*)()（指向 “无参数，返回 void 的函数” 的指针）

3. 类型匹配规则

函数指针只能指向与其类型完全匹配的函数：

参数列表必须完全一致（类型、数量、顺序）
返回值类型必须完全一致
int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
double mul(double a, double b) { return a * b; }

int main() {
    int (*calc)(int, int); // 函数指针类型：int(*)(int, int)
    
    calc = add;  // 合法：类型匹配
    calc = sub;  // 合法：类型匹配
    calc = mul;  // 非法：参数和返回值类型不匹配（double vs int）
    return 0;
}
4. 简化函数指针类型的方法

复杂的函数指针类型可以通过typedef或using（C++11）简化：
// 方法1：typedef
typedef int (*CalcFunc)(int, int); 
CalcFunc func1 = add; // 等价于 int(*func1)(int, int) = add;

// 方法2：using（更直观）
using PrintFunc = void(*)(); 
PrintFunc func2 = print; // 等价于 void(*func2)() = print;
总结

函数的类型由参数列表和返回值类型共同决定。
函数指针的类型必须与它所指向的函数类型完全一致。
函数名本身不是类型，但可以隐式转换为对应函数指针类型的右值。

STL相关

在一个空的map中直接使用 map[key] = value; 会有问题吗

在 C++ 中，在一个空的 std::map 中直接使用 map[key] = value; 语法是完全没有问题的。

这是因为 std::map 的 operator[] 操作符设计具有一个特殊的行为：当指定的键（key）在 map 中不存在时，它会自动插入一个新的键值对。具体来说：

首先，会在 map 中插入一个新元素，键为 key，值为该类型的默认构造值

然后，返回对这个新插入值的引用

最后，通过赋值操作符 = 将 value 赋给这个引用