C++面试宝典-01

C++面试大全

1. new/delete和malloc/free的区别

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。

2. 多态是什么？如何实现？

多态（Polymorphism）是面向对象编程的一个重要概念，它允许不同类型的对象对同一个消息做出不同的响应。多态性使得程序能够根据对象的实际类型来执行相应的操作，提高了代码的灵活性和可扩展性。

实现多态性的方式有两种：静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）。

静态多态（编译时多态）：

函数重载（Function Overloading）：在同一个类中定义多个同名函数，但参数列表不同。编译器根据调用时传入的参数类型和数量来决定调用哪个函数。
运算符重载（Operator Overloading）：重载内置运算符，使其能够对自定义类型进行操作。 动态多态（运行时多态）：

虚函数（VirtualFunctions）：通过在基类中声明虚函数，并在派生类中进行重写，实现运行时的多态性。通过基类指针或引用调用虚函数时，会根据实际对象的类型来调用相应的函数。
抽象类和纯虚函数（Abstract Classes and Pure VirtualFunctions）：抽象类是包含纯虚函数的类，纯虚函数是在基类中声明但没有具体实现的虚函数。抽象类不能被实例化，但可以作为基类用于派生其他类。
在实现多态性时，需要注意以下几点：

使用基类指针或引用来操作派生类对象。 基类中的虚函数需要使用virtual关键字进行声明。
派生类中的重写函数需要使用override关键字进行声明（C++11及以上版本）。
多态性可以提高代码的灵活性和可维护性，使得程序能够更好地适应变化和扩展。

3. 堆和栈的区别是什么？二者的数据结构是什么？那个效率更高？

数据结构：
堆：堆是一种动态分配的内存区域，用于存储动态分配的对象。堆使用堆数据结构，通常是一个完全二叉树的结构，可以通过指针进行访问和操作。
栈：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，用于存储局部变量、函数调用和程序执行的上下文信息。栈使用栈数据结构，通常是一个线性结构，通过栈顶指针进行访问和操作。
特点和用途：
堆：堆是动态分配的内存区域，大小不固定，可以在程序运行时进行动态分配和释放。堆通常用于存储动态创建的对象、大型数据结构和全局变量等。堆的生命周期由程序员手动控制，需要手动释放分配的内存，否则可能导致内存泄漏。
栈：栈是静态分配的内存区域，大小固定，由编译器自动分配和释放。栈通常用于存储局部变量、函数调用和程序执行的上下文信息。栈的生命周期由程序的执行流程自动管理，不需要手动释放内存。
效率：
堆：堆的动态分配和释放需要较多的时间和空间开销，因为需要进行内存管理和碎片整理。堆的分配和释放是非常灵活的，但可能会导致内存碎片化。
栈：栈的分配和释放是由编译器自动管理的，速度较快。栈的分配和释放是按照固定的顺序进行的，不会产生内存碎片。
总体而言，栈的操作速度更快，因为栈的分配和释放由编译器自动管理，不需要额外的内存管理开销。堆的灵活性更高，可以动态分配和释放内存，适用于动态的、大小不确定的数据存储需求。选择使用堆还是栈取决于具体的应用场景和需求。

4. 强制类型转换的使用

强制类型转换（Type Casting）是将一个数据类型转换为另一个数据类型的操作。在某些情况下，我们可能需要将一个数据类型转换为另一个数据类型，以满足特定的需求或进行特定的计算。在C++中，有以下几种类型转换方式：

静态转换（Static Cast）：

用法：static_cast<目标类型>(表达式) 用途：用于基本数据类型之间的转换，以及具有继承关系的类之间的转换（向上转型和向下转型）。
动态转换（Dynamic Cast）：

用法：dynamic_cast<目标类型>(表达式)
用途：用于在具有继承关系的类之间进行安全的向下转型。只能用于指针或引用类型，并且需要有运行时类型信息（需要将基类定义为虚基类）。
常量转换（Const Cast）：

用法：const_cast<目标类型>(表达式) 用途：用于去除常量属性，可以将 const 或 volatile 修饰的对象转换为非
const 或非 volatile 对象。 重新解释转换（Reinterpret Cast）：

用法：reinterpret_cast<目标类型>(表达式) 用途：用于进行底层的二进制数据重新解释，将一个指针转换为一个不同类型的指针。
需要注意的是，强制类型转换可能会导致数据丢失或产生未定义的行为，因此在使用时需要谨慎。尽量避免频繁使用强制类型转换，优先考虑设计良好的类层次结构和接口设计来避免类型转换的需求。

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