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1.     说一下C++和C的区别

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++具有重载、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

2.     引用和指针的区别？

1)   指针是一个实体，需要分配内存空间。引用只是变量的别名，不需要分配内存空间。

2)   引用在定义的时候必须进行初始化，并且不能够改变。指针在定义的时候不一定要初始化，并且指向的空间可变。（注：不能有引用的值不能为NULL）

3)   有多级指针，但是没有多级引用，只能有一级引用。

4)   指针和引用的自增运算结果不一样。（指针是指向下一个空间，引用时引用的变量值加1）

5)   sizeof 引用得到的是所指向的变量（对象）的大小，而sizeof 指针得到的是指针本身的大小。

6)   引用访问一个变量是直接访问，而指针访问一个变量是间接访问。

7)   使用指针前最好做类型检查，防止野指针的出现；

8)   引用底层是通过指针实现的；

9)   作为参数时也不同，传指针的实质是传值，传递的值是指针的地址；传引用的实质是传地址，传递的是变量的地址。

3.     从汇编层去解释一下引用

1.    9:          int x = 1;

2.    00401048    mov         dword ptr [ebp-4],1

3.    10:         int &b = x;

4.    0040104F    lea         eax,[ebp-4]

5.    00401052    mov         dword ptr [ebp-8],eax

x的地址为ebp-4，b的地址为ebp-8，因为栈内的变量内存是从高往低进行分配的。所以b的地址比x的低。lea eax,[ebp-4] 这条语句将x的地址ebp-4放入eax寄存器mov dword ptr [ebp-8],eax 这条语句将eax的值放入b的地址ebp-8中上面两条汇编的作用即：将x的地址存入变量b中，这不和将某个变量的地址存入指针变量是一样的吗？所以从汇编层次来看，的确引用是通过指针来实现的。

4. C++中的指针参数传递和引用参数传递

1) 指针参数传递本质上是值传递，它所传递的是一个地址值。值传递过程中，被调函数的形式参数作为被调函数的局部变量处理，会在栈中开辟内存空间以存放由主调函数传递进来的实参值，从而形成了实参的一个副本（替身）。值传递的特点是，被调函数对形式参数的任何操作都是作为局部变量进行的，不会影响主调函数的实参变量的值（形参指针变了，实参指针不会变）。

2) 引用参数传递过程中，被调函数的形式参数也作为局部变量在栈中开辟了内存空间，但是这时存放的是由主调函数放进来的实参变量的地址。被调函数对形参（本体）的任何操作都被处理成间接寻址，即通过栈中存放的地址访问主调函数中的实参变量（根据别名找到主调函数中的本体）。因此，被调函数对形参的任何操作都会影响主调函数中的实参变量。

3) 引用传递和指针传递是不同的，虽然他们都是在被调函数栈空间上的一个局部变量，但是任何对于引用参数的处理都会通过一个间接寻址的方式操作到主调函数中的相关变量。而对于指针传递的参数，如果改变被调函数中的指针地址，它将应用不到主调函数的相关变量。如果想通过指针参数传递来改变主调函数中的相关变量（地址），那就得使用指向指针的指针或者指针引用。

4) 从编译的角度来讲，程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上，符号表中记录的是变量名及变量所对应地址。指针变量在符号表上对应的地址值为指针变量的地址值，而引用在符号表上对应的地址值为引用对象的地址值（与实参名字不同，地址相同）。符号表生成之后就不会再改，因此指针可以改变其指向的对象（指针变量中的值可以改），而引用对象则不能修改。

5.     形参与实参的区别？

1)   形参变量只有在被调用时才分配内存单元，在调用结束时， 即刻释放所分配的内存单元。因此，形参只有在函数内部有效。 函数调用结束返回主调函数后则不能再使用该形参变量。

2)   实参可以是常量、变量、表达式、函数等， 无论实参是何种类型的量，在进行函数调用时，它们都必须具有确定的值， 以便把这些值传送给形参。 因此应预先用赋值，输入等办法使实参获得确定值，会产生一个临时变量。

3)   实参和形参在数量上，类型上，顺序上应严格一致， 否则会发生“类型不匹配”的错误。

4)   函数调用中发生的数据传送是单向的。 即只能把实参的值传送给形参，而不能把形参的值反向地传送给实参。 因此在函数调用过程中，形参的值发生改变，而实参中的值不会变化。

5)   当形参和实参不是指针类型时，在该函数运行时，形参和实参是不同的变量，他们在内存中位于不同的位置，形参将实参的内容复制一份，在该函数运行结束的时候形参被释放，而实参内容不会改变。

1)      值传递：有一个形参向函数所属的栈拷贝数据的过程，如果值传递的对象是类对象 或是大的结构体对象，将耗费一定的时间和空间。（传值）

2)   指针传递：同样有一个形参向函数所属的栈拷贝数据的过程，但拷贝的数据是一个固定为4字节的地址。（传值，传递的是地址值）

3)   引用传递：同样有上述的数据拷贝过程，但其是针对地址的，相当于为该数据所在的地址起了一个别名。（传地址）

4)   效率上讲，指针传递和引用传递比值传递效率高。一般主张使用引用传递，代码逻辑上更加紧凑、清晰。

6. static的用法和作用？

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：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***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>);

1)   static成员函数不能被virtual修饰，static成员不属于任何对象或实例，所以加上virtual没有任何实际意义；静态成员函数没有this指针，虚函数的实现是为每一个对象分配一个vptr指针，而vptr是通过this指针调用的，所以不能为virtual；虚函数的调用关系，this->vptr->ctable->virtual function

7.     静态变量什么时候初始化

1)   初始化只有一次，但是可以多次赋值，在主程序之前，编译器已经为其分配好了内存。

2)   静态局部变量和全局变量一样，数据都存放在全局区域，所以在主程序之前，编译器已经为其分配好了内存，但在C和C++中静态局部变量的初始化节点又有点不太一样。在C中，初始化发生在代码执行之前，编译阶段分配好内存之后，就会进行初始化，所以我们看到在C语言中无法使用变量对静态局部变量进行初始化，在程序运行结束，变量所处的全局内存会被全部回收。

3)   而在C++中，初始化时在执行相关代码时才会进行初始化，主要是由于C++引入对象后，要进行初始化必须执行相应构造函数和析构函数，在构造函数或析构函数中经常会需要进行某些程序中需要进行的特定操作，并非简单地分配内存。所以C++标准定为全局或静态对象是有首次用到时才会进行构造，并通过atexit()来管理。在程序结束，按照构造顺序反方向进行逐个析构。所以在C++中是可以使用变量对静态局部变量进行初始化的。

8. const?

1)   阻止一个变量被改变，可以使用const关键字。在定义该const变量时，通常需要对它进行初始化，因为以后就没有机会再去改变它了；

2)   对指针来说，可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const，或二者同时指定为const；

3)   在一个函数声明中，const可以修饰形参，表明它是一个输入参数，在函数内部不能改变其值；

4)   对于类的成员函数，若指定其为const类型，则表明其是一个常函数，不能修改类的成员变量，类的常对象只能访问类的常成员函数；

5)   对于类的成员函数，有时候必须指定其返回值为const类型，以使得其返回值不为“左值”。

6)   const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员，也可以访问const对象内的所有数据成员；

7)   非const成员函数可以访问非const对象的非const数据成员、const数据成员，但不可以访问const对象的任意数据成员；

8)   一个没有明确声明为const的成员函数被看作是将要修改对象中数据成员的函数，而且编译器不允许它为一个const对象所调用。因此const对象只能调用const成员函数。

9)   const类型变量可以通过类型转换符const_cast将const类型转换为非const类型；

10) const类型变量必须定义的时候进行初始化，因此也导致如果类的成员变量有const类型的变量，那么该变量必须在类的初始化列表中进行初始化；

11) 对于函数值传递的情况，因为参数传递是通过复制实参创建一个临时变量传递进函数的，函数内只能改变临时变量，但无法改变实参。则这个时候无论加不加const对实参不会产生任何影响。但是在引用或指针传递函数调用中，因为传进去的是一个引用或指针，这样函数内部可以改变引用或指针所指向的变量，这时const 才是实实在在地保护了实参所指向的变量。因为在编译阶段编译器对调用函数的选择是根据实参进行的，所以，只有引用传递和指针传递可以用是否加const来重载。一个拥有顶层const的形参无法和另一个没有顶层const的形参区分开来。

9. const成员函数的理解和应用？

①    const Stock & Stock::topval (②const Stock & s) ③const

①处const：确保返回的Stock对象在以后的使用中不能被修改

②处const：确保此方法不修改传递的参数 S

③处const：保证此方法不修改调用它的对象，const对象只能调用const成员函数,不能调用非const函数

10.  指针和const的用法

1)   当const修饰指针时，由于const的位置不同，它的修饰对象会有所不同。

2)   int *const p2中const修饰p2的值,所以理解为p2的值不可以改变，即p2只能指向固定的一个变量地址，但可以通过*p2读写这个变量的值。顶层指针表示指针本身是一个常量

3)   int const *p1或者const int *p1两种情况中const修饰*p1，所以理解为*p1的值不可以改变，即不可以给*p1赋值改变p1指向变量的值，但可以通过给p赋值不同的地址改变这个指针指向。底层指针表示指针所指向的变量是一个常量。

4)   int const *const p;

11. mutable

1)   如果需要在const成员方法中修改一个成员变量的值，那么需要将这个成员变量修饰为mutable。即用mutable修饰的成员变量不受const成员方法的限制;

2)   可以认为mutable的变量是类的辅助状态，但是只是起到类的一些方面表述的功能，修改他的内容我们可以认为对象的状态本身并没有改变的。实际上由于const_cast的存在，这个概念很多时候用处不是很到了。

12. extern用法？

1)   extern修饰变量的声明

如果文件a.c需要引用b.c中变量int v，就可以在a.c中声明extern int v，然后就可以引用变量v。

2)   extern修饰函数的声明

如果文件a.c需要引用b.c中的函数，比如在b.c中原型是int fun(int mu)，那么就可以在a.c中声明extern int fun（int mu），然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样，extern int fun（int mu）可以放在a.c中任何地方，而不一定非要放在a.c的文件作用域的范围中。

3)   extern修饰符可用于指示C或者C＋＋函数的调用规范。

比如在C＋＋中调用C库函数，就需要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给链接器用的，告诉链接器在链接的时候用C函数规范来链接。主要原因是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不同。

13.  为什么C语言不支持重载，C++支持重载呢

比如一个函数声明如下：

void function(float x,float y);

在C语言中，编译器进行编译之后，在库中的名字为：_function

在C++中，编译器在进行编译之后，在库中的名字为：_function _int_int

再来看另一个函数的声明：

void function(float x,float y);

在C语言中，编译器进行编译之后，在库中的名字为：_function

在C++中，编译器在进行编译之后，在库中的名字为：_function_float_float

编译器在链接的阶段，都是找到相应的函数名，进行链接。

在C语言中，两个函数的名字一样，就会在链接时报错。

在C++中，两个函数饿名字不相同，就不会报错。

·        C语言，在符号表中的函数标识是函数本身，就会存在两个同名函数。

·        C++，不是用原生的函数名，是函数名+参数（c++有函数名修饰规则，函数名+类型一起决定）

14. int转字符串字符串转int?strcat,strcpy,strncpy,memset,memcpy的内部实现？

c++11标准增加了全局函数std::to_string

可以使用std::stoi/stol/stoll等等函数

strcpy拥有返回值，有时候函数原本不需要返回值，但为了增加灵活性如支持链式表达，

15.  深拷贝与浅拷贝？

1)   浅复制 —-只是拷贝了基本类型的数据，而引用类型数据，复制后也是会发生引用，我们把这种拷贝叫做“（浅复制）浅拷贝”，换句话说，浅复制仅仅是指向被复制的内存地址，如果原地址中对象被改变了，那么浅复制出来的对象也会相应改变。

深复制 —-在计算机中开辟了一块新的内存地址用于存放复制的对象。

2)   在某些状况下，类内成员变量需要动态开辟堆内存，如果实行位拷贝，也就是把对象里的值完全复制给另一个对象，如A=B。这时，如果B中有一个成员变量指针已经申请了内存，那A中的那个成员变量也指向同一块内存。这就出现了问题：当B把内存释放了（如：析构），这时A内的指针就是野指针了，出现运行错误。

16. C++模板是什么，底层怎么实现的？

1)   编译器并不是把函数模板处理成能够处理任意类的函数；编译器从函数模板通过具体类型产生不同的函数；编译器会对函数模板进行两次编译：在声明的地方对模板代码本身进行编译，在调用的地方对参数替换后的代码进行编译。

2)   这是因为函数模板要被实例化后才能成为真正的函数，在使用函数模板的源文件中包含函数模板的头文件，如果该头文件中只有声明，没有定义，那编译器无法实例化该模板，最终导致链接错误。

17. C语言struct和C++struct区别

1)   C语言中：struct是用户自定义数据类型（UDT）；C++中struct是抽象数据类型（ADT），支持成员函数的定义，（C++中的struct能继承，能实现多态）。

2)   C中struct是没有权限的设置的，且struct中只能是一些变量的集合体，可以封装数据却不可以隐藏数据，而且成员不可以是函数。

3)   C++中，struct的成员默认访问说明符为public（为了与C兼容），class中的默认访问限定符为private，struct增加了访问权限，且可以和类一样有成员函数。

4)   struct作为类的一种特例是用来自定义数据结构的。一个结构标记声明后，在C中必须在结构标记前加上struct，才能做结构类型名

18.  虚函数可以声明为inline吗?

不可以

1)   虚函数用于实现运行时的多态，或者称为晚绑定或动态绑定。而内联函数用于提高效率。内联函数的原理是，在编译期间，对调用内联函数的地方的代码替换成函数代码。内联函数对于程序中需要频繁使用和调用的小函数非常有用。

2)   虚函数要求在运行时进行类型确定，而内联函数要求在编译期完成相关的函数替换；

19.  有static/virtual函数的类内存分布

1、static修饰符

1）static修饰成员变量

在数据段分配内存。

对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当做是类的成员，无论这个类被定义了多少个，静态数据成员都只有一份拷贝，为该类型的所有对象所共享(包括其派生类)。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新。

因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以它不属于特定的类对象，在没有产生类对象前就可以使用。

2）static修饰成员函数

与普通的成员函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上来说，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，只能调用其他的静态成员函数。

Static修饰的成员函数，在代码区分配内存。

2、C++继承和虚函数

C++多态分为静态多态和动态多态。静态多态是通过重载和模板技术实现，在编译的时候确定。动态多态通过虚函数和继承关系来实现，执行动态绑定，在运行的时候确定。

20.  虚函数在进程内存空间的表现

动态多态实现有几个条件：

(1) 虚函数；

(2) 一个基类的指针或引用指向派生类的对象；

基类指针在调用成员函数(虚函数)时，就会去查找该对象虚表指针所指向的的虚函数表。查找该虚函数表中该函数的指针进行调用。

每个对象中保存的只是一个虚函数表的指针，C++内部为每一个类维持一个虚函数表，该类的对象的都指向这同一个虚函数表。

虚函数表中为什么就能准确查找相应的函数指针呢？因为在类设计的时候，虚函数表直接从基类也继承过来，如果覆盖了其中的某个虚函数，那么虚函数表中的函数指针就会被替换，因此可以根据指针准确找到该调用哪个函数。

3、virtual修饰符

如果一个类是局部变量则该类数据存储在栈区，如果一个类是通过new/malloc动态申请的，则该类数据存储在堆区。

如果该类是virutal继承而来的子类，则该类的虚函数表指针和该类其他成员一起存储。虚函数表指针指向只读数据段中的类虚函数表，虚函数表中存放着一个个函数指针，函数指针指向代码段中的具体函数。

如果类中成员是virtual属性，会隐藏父类对应的属性。

21.  类成员初始化方式？构造函数的执行顺序 ？为什么用成员初始化列表会快一些？

1)   赋值初始化，通过在函数体内进行赋值初始化；列表初始化，在冒号后使用初始化列表进行初始化。

这两种方式的主要区别在于：

对于在函数体中初始化,是在所有的数据成员被分配内存空间后才进行的。

列表初始化是给数据成员分配内存空间时就进行初始化,就是说分配一个数据成员只要冒号后有此数据成员的赋值表达式(此表达式必须是括号赋值表达式),那么分配了内存空间后在进入函数体之前给数据成员赋值，就是说初始化这个数据成员此时函数体还未执行。

2)   一个派生类构造函数的执行顺序如下：

①     虚拟基类的构造函数（多个虚拟基类则按照继承的顺序执行构造函数）。

②     基类的构造函数（多个普通基类也按照继承的顺序执行构造函数）。

③     类类型的成员对象的构造函数（按照初始化顺序）

④     派生类自己的构造函数。

3)   方法一是在构造函数当中做赋值的操作，而方法二是做纯粹的初始化操作。我们都知道，C++的赋值操作是会产生临时对象的。临时对象的出现会降低程序的效率。

22.  成员列表初始化？

1)   必须使用成员初始化的四种情况

①       当初始化一个引用成员时；

②       当初始化一个常量成员时；

③       当调用一个基类的构造函数，而它拥有一组参数时；

④       当调用一个成员类的构造函数，而它拥有一组参数时；

2)   成员初始化列表做了什么

①       编译器会一一操作初始化列表，以适当的顺序在构造函数之内安插初始化操作，并且在任何显示用户代码之前；

②       list中的项目顺序是由类中的成员声明顺序决定的，不是由初始化列表的顺序决定的；

23.  构造函数为什么不能为虚函数？析构函数为什么要虚函数？

1. 从存储空间角度，虚函数对应虚函数表里存放的指针，但是这个指向vtable的指针事实上是存储在对象的内存空间的。问题出来了，假设构造函数是虚的，就须要通过 vtable来调用，但是对象还没有实例化，也就是内存空间还没有，怎么找vtable呢？所以构造函数不能是虚函数。

2. 从使用角度，虚函数主要用于在信息不全的情况下，能使重载的函数得到相应的调用。构造函数本身就是要初始化实例，那使用虚函数也没有实际意义呀。所以构造函数没有必要是虚函数。虚函数的作用在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候可以变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自己主动调用的，不可能通过父类的指针或者引用去调用，因此也就规定构造函数不能是虚函数。

3.析构要是虚函数，我们往往通过基类的指针来销毁对象。这时候假设析构函数不是虚函数，就不能正确识别对象类型从而不能正确调用析构函数。

5. 当一个构造函数被调用时，它做的首要的事情之中的一个是初始化它的VPTR。因此，它仅仅能知道它是“当前”类的，而全然忽视这个对象后面是否还有继承者。当编译器为这个构造函数产生代码时，它是为这个类的构造函数产生代码——既不是为基类，也不是为它的派生类（由于类不知道谁继承它）。所以它使用的VPTR必须是对于这个类的VTABLE。并且，仅仅要它是最后的构造函数调用，那么在这个对象的生命期内，VPTR将保持被初始化为指向这个VTABLE, 但假设接着另一个更晚派生的构造函数被调用，这个构造函数又将设置VPTR指向它的 VTABLE，等.直到最后的构造函数结束。VPTR的状态是由被最后调用的构造函数确定的。这就是为什么构造函数调用是从基类到更加派生类顺序的还有一个理由。可是，当这一系列构造函数调用正发生时，每一个构造函数都已经设置VPTR指向它自己的VTABLE。假设函数调用使用虚机制，它将仅仅产生通过它自己的VTABLE的调用，而不是最后的VTABLE（全部构造函数被调用后才会有最后的VTABLE）。

因为构造函数本来就是为了明确初始化对象成员才产生的，然而virtual function主要是为了再不完全了解细节的情况下也能正确处理对象。另外，virtual函数是在不同类型的对象产生不同的动作，现在对象还没有产生，如何使用virtual函数来完成你想完成的动作。

析构函数为什么要虚函数

直接的讲，C++中基类采用virtual虚析构函数是为了防止内存泄漏。具体地说，如果派生类中申请了内存空间，并在其析构函数中对这些内存空间进行释放。假设基类中采用的是非虚析构函数，当删除基类指针指向的派生类对象时就不会触发动态绑定，因而只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。那么在这种情况下，派生类中申请的空间就得不到释放从而产生内存泄漏。所以，为了防止这种情况的发生，C++中基类的析构函数应采用virtual虚析构函数。

24.  析构函数的作用，如何起作用？

1)   构造函数只是起初始化值的作用，但实例化一个对象的时候，可以通过实例去传递参数，从主函数传递到其他的函数里面，这样就使其他的函数里面有值了。规则，只要你一实例化对象，系统自动回调用一个构造函数，就是你不写，编译器也自动调用一次。

2)   析构函数与构造函数的作用相反，用于撤销对象的一些特殊任务处理，可以是释放对象分配的内存空间；特点：析构函数与构造函数同名，但该函数前面加~。 析构函数没有参数，也没有返回值，而且不能重载，在一个类中只能有一个析构函数。 当撤销对象时，编译器也会自动调用析构函数。 每一个类必须有一个析构函数，用户可以自定义析构函数，也可以是编译器自动生成默认的析构函数。一般析构函数定义为类的公有成员。

25.  虚析构函数的作用，父类的析构函数是否要设置为虚函数？

1)   C++中基类采用virtual虚析构函数是为了防止内存泄漏。具体地说，如果派生类中申请了内存空间，并在其析构函数中对这些内存空间进行释放。假设基类中采用的是非虚析构函数，当删除基类指针指向的派生类对象时就不会触发动态绑定，因而只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。那么在这种情况下，派生类中申请的空间就得不到释放从而产生内存泄漏。所以，为了防止这种情况的发生，C++中基类的析构函数应采用virtual虚析构函数。

2)   纯虚析构函数一定得定义，因为每一个派生类析构函数会被编译器加以扩张，以静态调用的方式调用其每一个虚基类以及上一层基类的析构函数。因此，缺乏任何一个基类析构函数的定义，就会导致链接失败。因此，最好不要把虚析构函数定义为纯虚析构函数。

26.  构造函数析构函数可以调用虚函数吗？

1)   在构造函数和析构函数中最好不要调用虚函数；

2)   构造函数或者析构函数调用虚函数并不会发挥虚函数动态绑定的特性，跟普通函数没区别；

3)   即使构造函数或者析构函数如果能成功调用虚函数， 程序的运行结果也是不可控的。

27.  虚函数的代价？

1)   带有虚函数的类，每一个类会产生一个虚函数表，用来存储指向虚成员函数的指针，增大类；

2)   带有虚函数的类的每一个对象，都会有有一个指向虚表的指针，会增加对象的空间大小；

3)   不能再是内联的函数，因为内联函数在编译阶段进行替代，而虚函数表示等待，在运行阶段才能确定到低是采用哪种函数，虚函数不能是内联函数。

28.  菱形继承

B继承于A,C继承于A,D多重继承于B和C，则创建D类对象时，就会有基类A的两份拷贝。

2.多继承：即一个派生类可以有两个或多个基类。

3.多重继承：像上图B继承于A,D继承于B，这种继承关系便是多继承。

4.虚继承：虚基类用virtual声明。无论该类在派生层次中作为虚基类出现多少次，只继承一个共享的基类子对象，共享基类子对象称为虚基类。虚继承可用来解决菱形继承中的问题。

29.  多重继承和虚继承

这里讨论的是最终派生类对象的虚表指针指向的虚表空间

1、直接继承，没有虚函数覆盖

表头代表对象地址空间起始处，他指向虚表，里面的布局是先基类虚函数，再派生类虚函数。

2、直接继承，有虚函数覆盖

被覆盖的基类虚函数替换为派生类虚函数，其他不变。

3、多重继承，无虚函数

按照继承顺序，对象第一个地址空间存储由第一个基类继承来的虚函数表。

第二个地址空间继承第二个基类的虚函数表。

派生类的虚函数都放在第一个虚函数处。

4、多重继承，有虚函数

将所有基类被覆盖的虚函数替换为派生类虚函数，其余不变。

30.  哪些函数不能是虚函数

1)   构造函数，构造函数初始化对象，派生类必须知道基类函数干了什么，才能进行构造；当有虚函数时，每一个类有一个虚表，每一个对象有一个虚表指针，虚表指针在构造函数中初始化；

2)   内联函数，内联函数表示在编译阶段进行函数体的替换操作，而虚函数意味着在运行期间进行类型确定，所以内联函数不能是虚函数；

3)   静态函数，静态函数不属于对象属于类，静态成员函数没有this指针，因此静态函数设置为虚函数没有任何意义。

4)   友元函数，友元函数不属于类的成员函数，不能被继承。对于没有继承特性的函数没有虚函数的说法。

5)   普通函数，普通函数不属于类的成员函数，不具有继承特性，因此普通函数没有虚函数。

4)

31.  类对象的大小

1)   类的非静态成员变量大小，静态成员不占据类的空间，成员函数也不占据类的空间大小；

2)   内存对齐另外分配的空间大小，类内的数据也是需要进行内存对齐操作的；

3)   虚函数的话，会在类对象插入vptr指针，加上指针大小；

4)   当该该类是某类的派生类，那么派生类继承的基类部分的数据成员也会存在在派生类中的空间中，也会对派生类进行扩展。

32.  空类的大小是多少？为什么？

1)   C++空类的大小不为0，不同编译器设置不一样，vs设置为1；

2)   C++标准指出，不允许一个对象（当然包括类对象）的大小为0，不同的对象不能具有相同的地址；

3)   带有虚函数的C++类大小不为1，因为每一个对象会有一个vptr指向虚函数表，具体大小根据指针大小确定；

4)   C++中要求对于类的每个实例都必须有独一无二的地址,那么编译器自动为空类分配一个字节大小，这样便保证了每个实例均有独一无二的内存地址。

33.  静态函数能定义为虚函数吗？常函数?

1、static成员不属于任何类对象或类实例，所以即使给此函数加上virutal也是没有任何意义的。2. 静态与非静态成员函数之间有一个主要的区别。那就是静态成员函数没有this指针。虚函数依靠vptr和vtable来处理。vptr是一个指针，在类的构造函数中创建生成，并且只能用this指针来访问它，因为它是类的一个成员，并且vptr指向保存虚函数地址的vtable.对于静态成员函数，它没有this指针，所以无法访问vptr. 这就是为何static函数不能为virtual.虚函数的调用关系：this -> vptr -> vtable ->virtual function

34.  移动构造函数

1)   有时候我们会遇到这样一种情况，我们用对象a初始化对象b后对象a我们就不在使用了，但是对象a的空间还在呀（在析构之前），既然拷贝构造函数，实际上就是把a对象的内容复制一份到b中，那么为什么我们不能直接使用a的空间呢？这样就避免了新的空间的分配，大大降低了构造的成本。这就是移动构造函数设计的初衷；

2)   拷贝构造函数中，对于指针，我们一定要采用深层复制，而移动构造函数中，对于指针，我们采用浅层复制；

3)   C++引入了移动构造函数，专门处理这种，用a初始化b后，就将a析构的情况；

4)   与拷贝类似，移动也使用一个对象的值设置另一个对象的值。但是，又与拷贝不同的是，移动实现的是对象值真实的转移（源对象到目的对象）：源对象将丢失其内容，其内容将被目的对象占有。移动操作的发生的时候，是当移动值的对象是未命名的对象的时候。这里未命名的对象就是那些临时变量，甚至都不会有名称。典型的未命名对象就是函数的返回值或者类型转换的对象。使用临时对象的值初始化另一个对象值，不会要求对对象的复制：因为临时对象不会有其它使用，因而，它的值可以被移动到目的对象。做到这些，就要使用移动构造函数和移动赋值：当使用一个临时变量对象进行构造初始化的时候，调用移动构造函数。类似的，使用未命名的变量的值赋给一个对象时，调用移动赋值操作；

5)

Example6 (Example6&& x) : ptr(x.ptr)

{

x.ptr = nullptr;

}

// move assignment

Example6& operator= (Example6&& x)

{

delete ptr;

ptr = x.ptr;

x.ptr=nullptr;

return *this;

}

35.  何时需要合成构造函数

1)   如果一个类没有任何构造函数，但他含有一个成员对象，该成员对象含有默认构造函数，那么编译器就为该类合成一个默认构造函数，因为不合成一个默认构造函数那么该成员对象的构造函数不能调用；

2)   没有任何构造函数的类派生自一个带有默认构造函数的基类，那么需要为该派生类合成一个构造函数，只有这样基类的构造函数才能被调用；

3)   带有虚函数的类，虚函数的引入需要进入虚表，指向虚表的指针，该指针是在构造函数中初始化的，所以没有构造函数的话该指针无法被初始化；

4)   带有一个虚基类的类

1)   并不是任何没有构造函数的类都会合成一个构造函数

2)   编译器合成出来的构造函数并不会显示设定类内的每一个成员变量

36.  何时需要合成复制构造函数

有三种情况会以一个对象的内容作为另一个对象的初值：

1)   对一个对象做显示的初始化操作，X xx = x;

2)   当对象被当做参数交给某个函数时；

3)   当函数传回一个类对象时；

1)   如果一个类没有拷贝构造函数，但是含有一个类类型的成员变量，该类型含有拷贝构造函数，此时编译器会为该类合成一个拷贝构造函数；

2)   如果一个类没有拷贝构造函数，但是该类继承自含有拷贝构造函数的基类，此时编译器会为该类合成一个拷贝构造函数；

3)   如果一个类没有拷贝构造函数，但是该类声明或继承了虚函数，此时编译器会为该类合成一个拷贝构造函数；

4)   如果一个类没有拷贝构造函数，但是该类含有虚基类，此时编译器会为该类合成一个拷贝构造函数；

37.  何时需要成员初始化列表？过程是什么？

1)   当初始化一个引用成员变量时；

2)   初始化一个const成员变量时；

3)   当调用一个基类的构造函数，而构造函数拥有一组参数时；

4)   当调用一个成员类的构造函数，而他拥有一组参数；

5)   编译器会一一操作初始化列表，以适当顺序在构造函数之内安插初始化操作，并且在任何显示用户代码前。list中的项目顺序是由类中的成员声明顺序决定的，不是初始化列表中的排列顺序决定的。

38.  程序员定义的析构函数被扩展的过程？

1)   析构函数函数体被执行；

2)   如果class拥有成员类对象，而后者拥有析构函数，那么它们会以其声明顺序的相反顺序被调用；

3)   如果对象有一个vptr，现在被重新定义

4)   如果有任何直接的上一层非虚基类拥有析构函数，则它们会以声明顺序被调用；

5)   如果任何虚基类拥有析构函数

39.  构造函数的执行算法？

1)   在派生类构造函数中，所有的虚基类及上一层基类的构造函数调用；

2)   对象的vptr被初始化；

3)   如果有成员初始化列表，将在构造函数体内扩展开来，这必须在vptr被设定之后才做；

4)   执行程序员所提供的代码；

40.  构造函数的扩展过程？

1)   记录在成员初始化列表中的数据成员初始化操作会被放在构造函数的函数体内，并与成员的声明顺序为顺序；

2)   如果一个成员并没有出现在成员初始化列表中，但它有一个默认构造函数，那么默认构造函数必须被调用；

3)   如果class有虚表，那么它必须被设定初值；

4)   所有上一层的基类构造函数必须被调用；

5)   所有虚基类的构造函数必须被调用。

4)

41.  构造函数析构函数可否抛出异常

1)    C++只会析构已经完成的对象，对象只有在其构造函数执行完毕才算是完全构造妥当。在构造函数中发生异常，控制权转出构造函数之外。因此，在对象b的构造函数中发生异常，对象b的析构函数不会被调用。因此会造成内存泄漏。

2)   用auto_ptr对象来取代指针类成员，便对构造函数做了强化，免除了抛出异常时发生资源泄漏的危机，不再需要在析构函数中手动释放资源；

3)   如果控制权基于异常的因素离开析构函数，而此时正有另一个异常处于作用状态，C++会调用terminate函数让程序结束；

4)   如果异常从析构函数抛出，而且没有在当地进行捕捉，那个析构函数便是执行不全的。如果析构函数执行不全，就是没有完成他应该执行的每一件事情。

42.  类如何实现只能静态分配和只能动态分配

1)   前者是把new、delete运算符重载为private属性。后者是把构造、析构函数设为protected属性，再用子类来动态创建

2)   建立类的对象有两种方式：

①    静态建立，静态建立一个类对象，就是由编译器为对象在栈空间中分配内存；

②    动态建立，A *p = new A();动态建立一个类对象，就是使用new运算符为对象在堆空间中分配内存。这个过程分为两步，第一步执行operator new()函数，在堆中搜索一块内存并进行分配；第二步调用类构造函数构造对象；

3)   只有使用new运算符，对象才会被建立在堆上，因此只要限制new运算符就可以实现类对象只能建立在栈上。可以将new运算符设为私有。

43.  如果想将某个类用作基类，为什么该类必须定义而非声明？

1) 派生类中包含并且可以使用它从基类继承而来的成员，为了使用这些成员，派生类必须知道他们是什么。

44.  什么情况会自动生成默认构造函数？

1) 带有默认构造函数的类成员对象，如果一个类没有任何构造函数，但它含有一个成员对象，而后者有默认构造函数，那么编译器就为该类合成出一个默认构造函数。不过这个合成操作只有在构造函数真正被需要的时候才会发生；如果一个类A含有多个成员类对象的话，那么类A的每一个构造函数必须调用每一个成员对象的默认构造函数而且必须按照类对象在类A中的声明顺序进行；

2) 带有默认构造函数的基类，如果一个没有任务构造函数的派生类派生自一个带有默认构造函数基类，那么该派生类会合成一个构造函数调用上一层基类的默认构造函数；

3) 带有一个虚函数的类

4) 带有一个虚基类的类

5) 合成的默认构造函数中，只有基类子对象和成员类对象会被初始化。所有其他的非静态数据成员都不会被初始化。

45.  有关多态的若干问题

6)   1、在有继承关系的父子类中，构建和析构一个子类对象时，父子构造函数和析构函数的执行顺序分别是怎样的？

7)   2、在有继承关系的类体系中，父类的构造函数和析构函数一定要申明为virtual 吗？如果不申明为virtual 会怎样？

8)   3、什么是C++ 多态？C++ 多态的实现原理是什么？

9)   4、什么是虚函数？虚函数的实现原理是什么？

10) 5、什么是虚表？虚表的内存结构布局如何？虚表的第一项（或第二项）是什么？

11) 6、菱形继承（类D同时继承B和C，B和C又继承自A）体系下，虚表在各个类中的布局如何？如果类B和类C同时有一个成员变了m，m如何在D对象的内存地址上分布的？是否会相互覆盖？

46.  什么是类的继承？

1) 类与类之间的关系

has-A包含关系，用以描述一个类由多个部件类构成，实现has-A关系用类的成员属性表示，即一个类的成员属性是另一个已经定义好的类；

use-A，一个类使用另一个类，通过类之间的成员函数相互联系，定义友元或者通过传递参数的方式来实现；

is-A，继承关系，关系具有传递性；

2) 继承的相关概念

所谓的继承就是一个类继承了另一个类的属性和方法，这个新的类包含了上一个类的属性和方法，被称为子类或者派生类，被继承的类称为父类或者基类；

3) 继承的特点

子类拥有父类的所有属性和方法，子类可以拥有父类没有的属性和方法，子类对象可以当做父类对象使用；

4) 继承中的访问控制

public、protected、private

5) 继承中的构造和析构函数

6) 继承中的兼容性原则

47.  什么是组合？

1)   一个类里面的数据成员是另一个类的对象，即内嵌其他类的对象作为自己的成员；创建组合类的对象：首先创建各个内嵌对象，难点在于构造函数的设计。创建对象时既要对基本类型的成员进行初始化，又要对内嵌对象进行初始化。

2)   创建组合类对象，构造函数的执行顺序：先调用内嵌对象的构造函数，然后按照内嵌对象成员在组合类中的定义顺序，与组合类构造函数的初始化列表顺序无关。然后执行组合类构造函数的函数体，析构函数调用顺序相反。

48.  抽象基类为什么不能创建对象？

抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的为建立的，它处于继承层次结构的较上层。

（1）抽象类的定义：
称带有纯虚函数的类为抽象类。

（2）抽象类的作用：
抽象类的主要作用是将有关的操作作为结果接口组织在一个继承层次结构中，由它来为派生类提供一个公共的根，派生类将具体实现在其基类中作为接口的操作。所以派生类实际上刻画了一组子类的操作接口的通用语义，这些语义也传给子类，子类可以具体实现这些语义，也可以再将这些语义传给自己的子类。

（3）使用抽象类时注意：
抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数，而只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体的类。

抽象类是不能定义对象的。一个纯虚函数不需要（但是可以）被定义。

一、纯虚函数定义
纯虚函数是一种特殊的虚函数，它的一般格式如下：
class <类名>
{
virtual <类型><函数名>(<参数表>)=0;
…
};
在许多情况下，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。这就是纯虚函数的作用。
纯虚函数可以让类先具有一个操作名称，而没有操作内容，让派生类在继承时再去具体地给出定义。凡是含有纯虚函数的类叫做抽象类。这种类不能声明对象，只是作为基类为派生类服务。除非在派生类中完全实现基类中所有的的纯虚函数，否则，派生类也变成了抽象类，不能实例化对象。

二、纯虚函数引入原因
1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。
2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔 雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。
为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;）。若要使派生类为非抽象类，则编译器要求在派生类中，必须对纯虚函数予以重载以实现多态性。同时含有纯虚函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个

三、相似概念
1、多态性

指相同对象收到不同消息或不同对象收到相同消息时产生不同的实现动作。C++支持两种多态性：编译时多态性，运行时多态性。
a.编译时多态性：通过重载函数实现
b.运行时多态性：通过虚函数实现。
2、虚函数
虚函数是在基类中被声明为virtual，并在派生类中重新定义的成员函数，可实现成员函数的动态重载。
3、抽象类
包含纯虚函数的类称为抽象类。由于抽象类包含了没有定义的纯虚函数，所以不能定义抽象类的对象。

49.  多态运行机制

1、定义一个类A，若类中含有虚函数，则编译器自动为该类准备一个虚表存放虚函数指针。类A的对象a首地址为虚表指针，指向数据段存放的类的虚表。

2、类B继承类A，则也将类A虚表一并继承过来。  若类B对对类A中虚函数override(重写或叫覆盖)，则修改类B虚表中对应的虚函数指针。若类B新增虚函数，在虚表中新增虚函数指针。则此时类A、类B各自持有一个虚表。

3、类B对象b,编译器为该对象准备一个虚表指针，指向类的虚表。b调用虚函数。

4、先查找子类虚函数表中是否重写了父类的虚函数，若有则为多态，否则为非多态。

50.  类什么时候会析构？

1)   对象生命周期结束，被销毁时；

2)   delete指向对象的指针时，或delete指向对象的基类类型指针，而其基类虚构函数是虚函数时；

3)   对象i是对象o的成员，o的析构函数被调用时，对象i的析构函数也被调用。

51.  为什么友元函数必须在类内部声明？

1)   因为编译器必须能够读取这个结构的声明以理解这个数据类型的大、行为等方面的所有规则。有一条规则在任何关系中都很重要，那就是谁可以访问我的私有部分。

52.  介绍一下C++里面的多态？

（1）静态多态（重载，模板）

是在编译的时候，就确定调用函数的类型。

（2）动态多态（覆盖，虚函数实现）

在运行的时候，才确定调用的是哪个函数，动态绑定。运行基类指针指向派生类的对象，并调用派生类的函数。

虚函数实现原理：虚函数表和虚函数指针。

纯虚函数： virtual int fun() = 0;

函数的运行版本由实参决定，在运行时选择函数的版本，所以动态绑定又称为运行时绑定。

当编译器遇到一个模板定义时，它并不生成代码。只有当实例化出模板的一个特定版本时，编译器才会生成代码。

53.  简述C++虚函数作用及底层实现原理

A: 要点是要答出虚函数表和虚函数表指针的作用。

虚函数是用来实现动态绑定的。

C++中虚函数使用虚函数表和虚函数表指针实现，虚函数表是一个类的虚函数的地址表，用于索引类本身以及父类的虚函数的地址，假如子类重写了父类的虚函数，则对应在虚函数表中会把对应的虚函数替换为子类的函数的地址（子类中可以不是虚函数，但是必须同名）；虚函数表指针存在于每个对象中（通常出于效率考虑，会放在对象的开始地址处），它指向对象所在类的虚函数表的地址；在多继承环境下，会存在多个虚函数表指针，分别指向对应不同基类的虚函数表。

54.  虚函数的内存结构，那菱形继承的虚函数内存结构呢

55.  多继承的优缺点，作为一个开发者怎么看待多继承

1) C++允许为一个派生类指定多个基类，这样的继承结构被称做多重继承。

2) 多重继承的优点很明显，就是对象可以调用多个基类中的接口；

3) 如果派生类所继承的多个基类有相同的基类，而派生类对象需要调用这个祖先类的接口方法，就会容易出现二义性

4) 加上全局符确定调用哪一份拷贝。比如pa.Author::eat()调用属于Author的拷贝。

5) 使用虚拟继承，使得多重继承类Programmer_Author只拥有Person类的一份拷贝。

56.  虚函数与纯虚函数的区别在于

1)   纯虚函数只有定义没有实现，虚函数既有定义又有实现；

2)   含有纯虚函数的类不能定义对象，含有虚函数的类能定义对象；

子类如果不提供虚函数的实现，那就会自动调用基类的缺省方案。而子类如果不提供纯虚函数的实现，则编译将会失败。基类提供的纯虚函数实现版本，无法通过指向子类对象的基类类型指针或引用来调用，因此不能作为子类相应虚函数的备选方案。

第一，当基类的某个成员方法，在大多数情形下都应该由子类提供个性化实现，但基类也可以提供一个备选方案的时候，请将其设计为虚函数

第二，第二，当基类的某个成员方法，必须由子类提供个性化实现的时候，请将其设计为纯虚函数。

57.  隐式转换，如何消除隐式转换？

1.   C++的基本类型中并非完全的对立，部分数据类型之间是可以进行隐式转换的。所谓隐式转换，是指不需要用户干预，编译器私下进行的类型转换行为。很多时候用户可能都不知道进行了哪些转换

2.    C++面向对象的多态特性，就是通过父类的类型实现对子类的封装。通过隐式转换，你可以直接将一个子类的对象使用父类的类型进行返回。在比如，数值和布尔类型的转换，整数和浮点数的转换等。某些方面来说，隐式转换给C++程序开发者带来了不小的便捷。C++是一门强类型语言，类型的检查是非常严格的。

3.   基本数据类型 基本数据类型的转换以取值范围的作为转换基础（保证精度不丢失）。隐式转换发生在从小->大的转换中。比如从char转换为int。从int->long。自定义对象 子类对象可以隐式的转换为父类对象。

4.   C++中提供了explicit关键字，在构造函数声明的时候加上explicit关键字，能够禁止隐式转换。

5.   如果构造函数只接受一个参数，则它实际上定义了转换为此类类型的隐式转换机制。可以通过将构造函数声明为explicit加以制止隐式类型转换，关键字explicit只对一个实参的构造函数有效，需要多个实参的构造函数不能用于执行隐式转换，所以无需将这些构造函数指定为explicit。

58. 用C语言实现C++的继承

#include <iostream>

using namespace std;

//C++中的继承与多态

struct A

{

virtual void fun()    //C++中的多态:通过虚函数实现

{

cout<<"A:fun()"<<endl;

}

int a;

};

struct B:public A         //C++中的继承:B类公有继承A类

{

virtual void fun()    //C++中的多态:通过虚函数实现（子类的关键字virtual可加可不加）

{

cout<<"B:fun()"<<endl;

}

int b;

};

//C语言模拟C++的继承与多态

typedef void (*FUN)();      //定义一个函数指针来实现对成员函数的继承

struct _A       //父类

{

FUN _fun;   //由于C语言中结构体不能包含函数，故只能用函数指针在外面实现

int _a;

};

struct _B         //子类

{

_A _a_;     //在子类中定义一个基类的对象即可实现对父类的继承

int _b;

};

void _fA()       //父类的同名函数

{

printf("_A:_fun()\n");

}

void _fB()       //子类的同名函数

{

printf("_B:_fun()\n");

}

void Test()

{

//测试C++中的继承与多态

A a;    //定义一个父类对象a

B b;    //定义一个子类对象b

A* p1 = &a;   //定义一个父类指针指向父类的对象

p1->fun();    //调用父类的同名函数

p1 = &b;      //让父类指针指向子类的对象

p1->fun();    //调用子类的同名函数

//C语言模拟继承与多态的测试

_A _a;    //定义一个父类对象_a

_B _b;    //定义一个子类对象_b

_a._fun = _fA;        //父类的对象调用父类的同名函数

_b._a_._fun = _fB;    //子类的对象调用子类的同名函数

_A* p2 = &_a;   //定义一个父类指针指向父类的对象

p2->_fun();     //调用父类的同名函数

p2 = (_A*)&_b;  //让父类指针指向子类的对象,由于类型不匹配所以要进行强转

p2->_fun();     //调用子类的同名函数

}

59.  继承机制中对象之间如何转换？指针和引用之间如何转换？

1)      向上类型转换

将派生类指针或引用转换为基类的指针或引用被称为向上类型转换，向上类型转换会自动进行，而且向上类型转换是安全的。Static_cast

2)      向下类型转换

将基类指针或引用转换为派生类指针或引用被称为向下类型转换，向下类型转换不会自动进行，因为一个基类对应几个派生类，所以向下类型转换时不知道对应哪个派生类，所以在向下类型转换时必须加动态类型识别技术。RTTI技术，用dynamic_cast进行向下类型转换。

60.  派生类指针转换为基类指针，指针值会不会变

将一个派生类的指针转换成某一个基类指针，编译器会将指针的值偏移到该基类在对象内存中的起始位置

61.  组合与继承优缺点？

一：继承

继承是Is a 的关系，比如说Student继承Person,则说明Student is a Person。继承的优点是子类可以重写父类的方法来方便地实现对父类的扩展。

继承的缺点有以下几点：

①：父类的内部细节对子类是可见的。

②：子类从父类继承的方法在编译时就确定下来了，所以无法在运行期间改变从父类继承的方法的行为。

③：如果对父类的方法做了修改的话（比如增加了一个参数），则子类的方法必须做出相应的修改。所以说子类与父类是一种高耦合，违背了面向对象思想。

二：组合

组合也就是设计类的时候把要组合的类的对象加入到该类中作为自己的成员变量。

组合的优点：

①：当前对象只能通过所包含的那个对象去调用其方法，所以所包含的对象的内部细节对当前对象时不可见的。

②：当前对象与包含的对象是一个低耦合关系，如果修改包含对象的类中代码不需要修改当前对象类的代码。

③：当前对象可以在运行时动态的绑定所包含的对象。可以通过set方法给所包含对象赋值。

组合的缺点：①：容易产生过多的对象。②：为了能组合多个对象，必须仔细对接口进行定义。

62.  左值、右值

什么是左值？

在C++11中可以取地址的、有名字的就是左值。左值的生存期长，可以作为赋值的对象。

什么是右值？

右值指临时对象，只在当前语句有效。右值生存期短，不能作为赋值的对象。

右值引用的两大特性：  转移语义  和  精确传递（perfect forwarding）

在确保其他变量不再被使用、或即将被销毁时，通过“盗取”的方式可以避免内存空间的释放和分配，能够延长变量值的生命期。

C++ 对const形参和非const形参是需要重载的，而使用右值引用在泛型编程里可以一次性全部传递。

在C++11中所有的值必属于左值、右值两者之一，右值又可以细分为纯右值、将亡值。

在C++11中可以取地址的、有名字的就是左值，反之，不能取地址的、没有名字的就是右值（将亡值或纯右值）。举个例子，int a = b+c, a 就是左值，其有变量名为a，通过&a可以获取该变量的地址；表达式b+c、函数int func()的返回值是右值，右值在其被赋值给某一变量前，我们不能通过变量名找到它，＆(b+c)这样的操作则不会通过编译。

1)   C++11对C++98中的右值进行了扩充。在C++11中右值又分为纯右值（prvalue，Pure Rvalue）和将亡值（xvalue，eXpiring Value）。其中纯右值的概念等同于我们在C++98标准中右值的概念，指的是临时变量和不跟对象关联的字面量值；将亡值则是C++11新增的跟右值引用相关的表达式，这样表达式通常是将要被移动的对象（移为他用），比如返回右值引用T&&的函数返回值、std::move的返回值，或者转换为T&&的类型转换函数的返回值。将亡值可以理解为通过“盗取”其他变量内存空间的方式获取到的值。

2)   左值引用就是对一个左值进行引用的类型。右值引用就是对一个右值进行引用的类型，事实上，由于右值通常不具有名字，我们也只能通过引用的方式找到它的存在。右值引用和左值引用都是属于引用类型。无论是声明一个左值引用还是右值引用，都必须立即进行初始化。而其原因可以理解为是引用类型本身自己并不拥有所绑定对象的内存，只是该对象的一个别名。左值引用是具名变量值的别名，而右值引用则是不具名（匿名）变量的别名。左值引用通常也不能绑定到右值，但常量左值引用是个“万能”的引用类型。它可以接受非常量左值、常量左值、右值对其进行初始化。不过常量左值所引用的右值在它的“余生”中只能是只读的。相对地，非常量左值只能接受非常量左值对其进行初始化。

3)   右值引用通常不能绑定到任何的左值，要想绑定一个左值到右值引用，通常需要std::move()将左值强制转换为右值。Unique_ptr支持右值引用，

63.  移动构造函数

1)   我们用对象a初始化对象b，后对象a我们就不在使用了，但是对象a的空间还在呀（在析构之前），既然拷贝构造函数，实际上就是把a对象的内容复制一份到b中，那么为什么我们不能直接使用a的空间呢？这样就避免了新的空间的分配，大大降低了构造的成本。这就是移动构造函数设计的初衷；

2)   拷贝构造函数中，对于指针，我们一定要采用深层复制，（开辟内存，进行赋值）而移动构造函数中，对于指针，我们采用浅层复制。浅层复制之所以危险，是因为两个指针共同指向一片内存空间，若第一个指针将其释放，另一个指针的指向就不合法了。所以我们只要避免第一个指针释放空间就可以了。避免的方法就是将第一个指针（比如a->value）置为NULL，这样在调用析构函数的时候，由于有判断是否为NULL的语句，所以析构a的时候并不会回收a->value指向的空间；

3)   移动构造函数的参数和拷贝构造函数不同，拷贝构造函数的参数是一个左值引用，但是移动构造函数的初值是一个右值引用。意味着，移动构造函数的参数是一个右值或者将亡值的引用。也就是说，只用用一个右值，或者将亡值初始化另一个对象的时候，才会调用移动构造函数。而那个move语句，就是将一个左值变成一个将亡值。

64. C语言的编译链接过程？

源代码－－>预处理－－>编译－－>优化－－>汇编－－>链接-->可执行文件

1)     预处理

读取c源程序，对其中的伪指令（以#开头的指令）和特殊符号进行处理。包括宏定义替换、条件编译指令、头文件包含指令、特殊符号。 预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代，生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。.i预处理后的c文件，.ii预处理后的C++文件。

2)     编译阶段

编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析，在确认所有的指令都符合语法规则之后，将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。.s文件

3)     汇编过程

汇编过程实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序，都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。.o目标文件

4)     链接阶段

链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接，也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的这些目标文件成为一个能够诶操作系统装入执行的统一整体。

65. vector与list的区别与应用？怎么找某vector或者list的倒数第二个元素

1)   vector数据结构
vector和数组类似，拥有一段连续的内存空间，并且起始地址不变。因此能高效的进行随机存取，时间复杂度为o(1);但因为内存空间是连续的，所以在进行插入和删除操作时，会造成内存块的拷贝，时间复杂度为o(n)。另外，当数组中内存空间不够时，会重新申请一块内存空间并进行内存拷贝。连续存储结构：vector是可以实现动态增长的对象数组，支持对数组高效率的访问和在数组尾端的删除和插入操作，在中间和头部删除和插入相对不易，需要挪动大量的数据。它与数组最大的区别就是vector不需程序员自己去考虑容量问题，库里面本身已经实现了容量的动态增长，而数组需要程序员手动写入扩容函数进形扩容。

2)   list数据结构
list是由双向链表实现的，因此内存空间是不连续的。只能通过指针访问数据，所以list的随机存取非常没有效率，时间复杂度为o(n);但由于链表的特点，能高效地进行插入和删除。非连续存储结构：list是一个双链表结构，支持对链表的双向遍历。每个节点包括三个信息：元素本身，指向前一个元素的节点（prev）和指向下一个元素的节点（next）。因此list可以高效率的对数据元素任意位置进行访问和插入删除等操作。由于涉及对额外指针的维护，所以开销比较大。

区别：

vector的随机访问效率高，但在插入和删除时（不包括尾部）需要挪动数据，不易操作。list的访问要遍历整个链表，它的随机访问效率低。但对数据的插入和删除操作等都比较方便，改变指针的指向即可。list是单向的，vector是双向的。

3)

int mySize = vec.size();vec.at(mySize -2);

list不提供随机访问，所以不能用下标直接访问到某个位置的元素，要访问list里的元素只能遍历，不过你要是只需要访问list的最后N个元素的话，可以用反向迭代器来遍历：

66. STL vector的实现？为什么是两倍扩容？释放空间？

size()函数返回的是已用空间大小，capacity()返回的是总空间大小，capacity()-size()则是剩余的可用空间大小。当size()和capacity()相等，说明vector目前的空间已被用完，如果再添加新元素，则会引起vector空间的动态增长。

由于动态增长会引起重新分配内存空间、拷贝原空间、释放原空间，这些过程会降低程序效率。因此，可以使用reserve(n)预先分配一块较大的指定大小的内存空间，这样当指定大小的内存空间未使用完时，是不会重新分配内存空间的，这样便提升了效率。只有当n>capacity()时，调用reserve(n)才会改变vector容量。

resize()成员函数只改变元素的数目，不改变vector的容量。

1. 空的vector对象，size()和capacity()都为0

2. 当空间大小不足时，新分配的空间大小为原空间大小的2倍。

3. 使用reserve()预先分配一块内存后，在空间未满的情况下，不会引起重新分配，从而提升了效率。

4. 当reserve()分配的空间比原空间小时，是不会引起重新分配的。

5. resize()函数只改变容器的元素数目，未改变容器大小。

6. 用reserve(size_type)只是扩大capacity值，这些内存空间可能还是“野”的，如果此时使用“[ ]”来访问，则可能会越界。而resize(size_type new_size)会真正使容器具有new_size个对象。

1.   不同的编译器，vector有不同的扩容大小。在vs下是1.5倍，在GCC下是2倍；

2.   空间和时间的权衡。简单来说， 空间分配的多，平摊时间复杂度低，但浪费空间也多。

3.   使用k=2增长因子的问题在于，每次扩展的新尺寸必然刚好大于之前分配的总和，也就是说，之前分配的内存空间不可能被使用。这样对内存不友好。最好把增长因子设为(1,2)

4.   对比可以发现采用采用成倍方式扩容，可以保证常数的时间复杂度，而增加指定大小的容量只能达到O(n)的时间复杂度，因此，使用成倍的方式扩容。

如何释放空间：

由于vector的内存占用空间只增不减，比如你首先分配了10,000个字节，然后erase掉后面9,999个，留下一个有效元素，但是内存占用仍为10,000个。所有内存空间是在vector析构时候才能被系统回收。empty()用来检测容器是否为空的，clear()可以清空所有元素。但是即使clear()，vector所占用的内存空间依然如故，无法保证内存的回收。

如果需要空间动态缩小，可以考虑使用deque。如果vector，可以用swap()来帮助你释放内存。

vector(Vec).swap(Vec);
将Vec的内存空洞清除；
vector().swap(Vec);
清空Vec的内存；

67.  STL sort函数

STL的sort函数同时使用了快排和插入排序。

STL中定义了一个SORT_MAX变量来进行判断，如果大于SORT_MAX就使用快排，否则使用插排。

Sort函数只适合连续存储的函数，如vector deque

而list维护了自己的sort函数，使用二路归并排序算法。

自定义sort排序规则

1 建立谓词对象类。

Eg:

Struct CMP{

bool operator() (const int &a,const int &b) const  //关键在于重载()运算符

{

Return a>b;  //大数在前，小数在后

}

};

使用： sort(vec.begin(),vec.end(),CMP());//类CMP带上括号

2、建立一个cmp函数

Bool cmp (int &x,int &y)

{

Return x>y;//递减排列

}

使用； sort(vec.begin(),vec.end(),cmp);

类似STL函数还有partition(),将符合某一规则的元素排在前面，同一规则不进行大小排序。

Eg:将偶数排在前面

使用谓词对象类

Struct cmp{

Bool operator() (int n)

{

Return n%2==0;

}

}；

partition(vec.begin(),vec.end(),cmp());

68.  容器内部删除一个元素

1)   顺序容器

erase迭代器不仅使所指向被删除的迭代器失效，而且使被删元素之后的所有迭代器失效(list除外)，所以不能使用erase(it++)的方式，但是erase的返回值是下一个有效迭代器；

it = c.erase(it);

2)   关联容器

erase迭代器只是被删除元素的迭代器失效，但是返回值是void，所以要采用erase(it++)的方式删除迭代器；

c.erase(it++)

69. STL迭代器的变化

迭代器的失效与否重点关注迭代器指向的内存区域有无变化。

Vector:

中间插入元素，其后所有迭代器失效，因为元素都向后移动一位。

当在末尾插入元素，如果size<capacity，则之前迭代器不失效。若size=capacity，则所有迭代器失效。将有一个  重新分配2倍空间---整体复制—释放原本空间

当删除一个元素，指向删除点的迭代器全部失效；指向删除点后面的元素的迭代器也将全部失效。

List:

节点是一个个不连续的内存，通过指针串在一起

增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时，除了指向当前被删除元素的迭代器外，其它迭代器都不会失效

Deque:（顺序容器）

1.在deque容器首部或者尾部插入元素不会使得任何迭代器失效。
2.在其首部或尾部删除元素则只会使指向被删除元素的迭代器失效。
3.在deque容器的任何其他位置的插入和删除操作将使指向该容器元素的所有迭代器失效。

Set/map

如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。

Set/map底层是红黑树，插入、删除只是改变左右子树指针的转变，节点内存地址不变，所以迭代器不失效。

insert(key_value); 将key_value插入到set中 ，返回值是pair<set<int>::iterator,bool>，bool标志着插入是否成功，而iterator代表插入的位置，若key_value已经在set中，则iterator表示的key_value在set中的位置。

pr = s.insert(5);

19 if(pr.second)

20  {

21 cout<<*pr.first<<endl;

22  }

Stack和queue和priority_queue是适配器，没有迭代器，不能整体遍历

70. STL容器底层数据结构

所有STL的allocator(空间配置器) 封装了malloc函数，在堆上分配内存。

1、vector

特性：

随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
在末尾增加或删除元素所需时间与元素数目无关，在中间或开头增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，但程序员可以使用reserve()成员函数来管理内存。
vector的迭代器在内存重新分配时将失效（它所指向的元素在该操作的前后不再相同）。

底层数据结构为数组 ，是一个单向开口的连续线性空间。支持快速随机访问。Insert操作会造成原有迭代器失效。当元素数量超过capacity时，需要重新配置、复制、释放.

2.list

特性：

不能随机访问一个元素。
可双向遍历。
在开头、末尾和中间任何地方增加或删除元素所需时间都为常量。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成。

底层数据结构为双向循环链表，支持快速增删。插入操作和splice操作以及删除操作都不会造成原有的list迭代器失效。

3.deque

特性：

随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
在开头和末尾增加元素所需时间与元素数目无关，在中间增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，不提供用于内存管理的成员函数。

底层数据结构为一个中央控制器和多个缓冲区（数组）。中央控制器是一小块连续空间，其中每个元素都是一个指针，指向另一段较大的连续线性空间，称为缓冲区。

是双向开口的连续线性空间，双向开口是指可以在头尾分别做插入删除操作。

Deque和Vector的最大差异有两点1、deque允许在常数时间内对头部进行插入删除操作。2、deque没有所谓容量的概念，他是动态地以分段连续空间组合而成，随时可以增加一段新的空间链接起来。

支持首尾（中间不能）快速增删，也支持随机访问

4.stack        底层一般用deque实现，封闭头部即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时。List也可实现stack

5.queue     底层一般用deque实现，封闭头部的出口和前端的入口即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时（stack和queue其实是适配器,而不叫容器，因为是对容器的再封装）

适配器没有迭代器，所以stack和queue不用适用iterator

6.priority_queue     的底层数据结构一般为vector为底层容器，堆heap为处理规则来管理底层容器实现

7.set

键唯一。
元素默认按升序排列。

底层数据结构为红黑树，有序，不重复

8.multiset         底层数据结构为红黑树，有序，可重复

9.map                底层数据结构为红黑树，有序，不重复

10.multimap    底层数据结构为红黑树，有序，可重复

11.hash_set     底层数据结构为hash表，无序，不重复

12.hash_multiset 底层数据结构为hash表，无序，可重复

13.hash_map    底层数据结构为hash表，无序，不重复

14.hash_multimap 底层数据结构为hash表，无序，可重复

71. STL迭代器如何实现

1.   迭代器是一种抽象的设计理念，通过迭代器可以在不了解容器内部原理的情况下遍历容器，除此之外，STL中迭代器一个最重要的作用就是作为容器与STL算法的粘合剂。

2.   迭代器的作用就是提供一个遍历容器内部所有元素的接口，因此迭代器内部必须保存一个与容器相关联的指针，然后重载各种运算操作来遍历，其中最重要的是*运算符与->运算符，以及++、--等可能需要重载的运算符重载。这和C++中的智能指针很像，智能指针也是将一个指针封装，然后通过引用计数或是其他方法完成自动释放内存的功能。

3.   最常用的迭代器的相应型别有五种：value type、difference type、pointer、reference、iterator catagoly;

72. map、set是怎么实现的，红黑树是怎么能够同时实现这两种容器？ 为什么使用红黑树？

1) 他们的底层都是以红黑树的结构实现，因此插入删除等操作都在O(logn)时间内完成，因此可以完成高效的插入删除；

2)   在这里我们定义了一个模版参数，如果它是key那么它就是set，如果它是map，那么它就是map；底层是红黑树，实现map的红黑树的节点数据类型是key+value，而实现set的节点数据类型是value

3)   因为map和set要求是自动排序的，红黑树能够实现这一功能，而且时间复杂度比较低。

4)   不能通过set迭代器改变set的元素值，因为set的元素值 就是其键值，关系到set元素的排列规则，所以，set的iterator是const iterator。而map的迭代器不能修改元素的键值key，可以修改元素的实值value.键值都被用作红黑树的排序规则，

73.  如何在共享内存上使用stl标准库？

1)   想像一下把STL容器，例如map, vector, list等等，放入共享内存中，IPC一旦有了这些强大的通用数据结构做辅助，无疑进程间通信的能力一下子强大了很多。我们没必要再为共享内存设计其他额外的数据结构，另外，STL的高度可扩展性将为IPC所驱使。STL容器被良好的封装，默认情况下有它们自己的内存管理方案。当一个元素被插入到一个STL列表(list)中时，列表容器自动为其分配内存，保存数据。考虑到要将STL容器放到共享内存中，而容器却自己在堆上分配内存。一个最笨拙的办法是在堆上构造STL容器，然后把容器复制到共享内存，并且确保所有容器的内部分配的内存指向共享内存中的相应区域，这基本是个不可能完成的任务。

2)   假设进程A在共享内存中放入了数个容器，进程B如何找到这些容器呢？一个方法就是进程A把容器放在共享内存中的确定地址上（fixed offsets），则进程B可以从该已知地址上获取容器。另外一个改进点的办法是，进程A先在共享内存某块确定地址上放置一个map容器，然后进程A再创建其他容器，然后给其取个名字和地址一并保存到这个map容器里。进程B知道如何获取该保存了地址映射的map容器，然后同样再根据名字取得其他容器的地址。

74. map插入方式有几种？

1)   用insert函数插入pair数据，

mapStudent.insert(pair<int, string>(1, "student_one"));

2)   用insert函数插入value_type数据

mapStudent.insert(map<int, string>::value_type (1, "student_one"));

3)   在insert函数中使用make_pair()函数

mapStudent.insert(make_pair(1, "student_one"));

4)   用数组方式插入数据

mapStudent[1] = "student_one";

75. STL中unordered_map(hash_map)和map的区别，hash_map如何解决冲突以及扩容

1)   unordered_map和map类似，都是存储的key-value的值，可以通过key快速索引到value。不同的是unordered_map不会根据key的大小进行排序，

2)   存储时是根据key的hash值判断元素是否相同，即unordered_map内部元素是无序的，而map中的元素是按照二叉搜索树存储，进行中序遍历会得到有序遍历。

3)   所以使用时map的key需要定义operator<。而unordered_map需要定义hash_value函数并且重载operator==。但是很多系统内置的数据类型都自带这些，

4)   那么如果是自定义类型，那么就需要自己重载operator<或者hash_value()了。

5)   如果需要内部元素自动排序，使用map，不需要排序使用unordered_map

6)   unordered_map的底层实现是hash_table;

7)   hash_map底层使用的是hash_table，而hash_table使用的开链法进行冲突避免，所有hash_map采用开链法进行冲突解决。

8) 什么时候扩容：当向容器添加元素的时候，会判断当前容器的元素个数，如果大于等于阈值---即当前数组的长度乘以加载因子的值的时候，就要自动扩容啦。

9) 扩容(resize)就是重新计算容量，向HashMap对象里不停的添加元素，而HashMap对象内部的数组无法装载更多的元素时，对象就需要扩大数组的长度，以便能装入更多的元素。

76. vector越界访问下标，map越界访问下标？vector删除元素时会不会释放空间？

1)   通过下标访问vector中的元素时不会做边界检查，即便下标越界。也就是说，下标与first迭代器相加的结果超过了finish迭代器的位置，程序也不会报错，而是返回这个地址中存储的值。如果想在访问vector中的元素时首先进行边界检查，可以使用vector中的at函数。通过使用at函数不但可以通过下标访问vector中的元素，而且在at函数内部会对下标进行边界检查。

2)   map的下标运算符[]的作用是：将key作为下标去执行查找，并返回相应的值；如果不存在这个key，就将一个具有该key和value的默认值插入这个map。

3)   erase()函数，只能删除内容，不能改变容量大小; erase成员函数，它删除了itVect迭代器指向的元素，并且返回要被删除的itVect之后的迭代器，迭代器相当于一个智能指针，之后迭代器将失效。;clear()函数，只能清空内容，不能改变容量大小;如果要想在删除内容的同时释放内存，那么你可以选择deque容器。

77. map[]与find的区别？

1) map的下标运算符[]的作用是：将关键码作为下标去执行查找，并返回对应的值；如果不存在这个关键码，就将一个具有该关键码和值类型的默认值的项插入这个map。

2) map的find函数：用关键码执行查找，找到了返回该位置的迭代器；如果不存在这个关键码，就返回尾迭代器。

Map和set中的find（）是用关键字查询的。

78. STL中的allocator,deallocator

C++内存分配和释放的操作如下：

class Foo {...};

Foo *pf = new Foo;

delete pf;

• new内含2阶段操作：
  • 调用::operator new分配内存
  • 调用构造函数构造对象
• delete也含2阶段操作：
  • 调用析构函数析构对象
  • 调用::operator delete释放内存

STL allocator将new和delete的2阶段操作进行了分离：

• 内存分配：由alloc::allocate()负责
• 内存释放：由alloc::deallocate()负责
• 对象构造：由alloc::construct()负责
• 对象析构：由alloc::destroy负责

Allocator原理

这个allocator是一个由两级分配器构成的内存管理器，当申请的内存大小大于128byte时，就启动第一级分配器通过malloc直接向系统的堆空间分配，如果申请的内存大小小于128byte时，就启动第二级分配器，从一个预先分配好的内存池中取一块内存交付给用户，这个内存池由16个不同大小（8的倍数，8~128byte）的空闲列表组成，allocator会根据申请内存的大小（将这个大小上调成8的倍数）从对应的空闲块列表取表头块给用户。 如果内存池没有空闲块可用，那就从堆中refill一块大内存，为空闲链表重新分配空间。
这种做法有两个优点：
1）小对象的快速分配。小对象是从内存池分配的，这个内存池是系统调用一次malloc分配一块足够大的区域给程序备用，当内存池耗尽时再向系统申请一块新的区域
2）避免了内存碎片的生成。程序中的小对象的分配极易造成内存碎片，给操作系统的内存管理带来了很大压力，系统中碎片的增多不但会影响内存分配的速度，而且会极大地降低内存的利用率。以内存池组织小对象的内存，从系统的角度看，只是一大块内存池，看不到小对象内存的分配和释放。

Deallocator原理

空间释放函数deallocate()，该函数首先判断区块大小，大于128bytes时，直接调用一级配置器free内存，小于128bytes就找到对应的free-list然后释放内存。

79. STL中hash_map扩容发生什么？

1)     hash table表格内的元素称为桶（bucket),而由桶所链接的元素称为节点（node),其中存入桶元素的容器为stl本身很重要的一种序列式容器——vector容器。之所以选择vector为存放桶元素的基础容器，主要是因为vector容器本身具有动态扩容能力，无需人工干预。

2)     向前操作：首先尝试从目前所指的节点出发，前进一个位置（节点），由于节点被安置于list内，所以利用节点的next指针即可轻易完成前进操作，如果目前正巧是list的尾端，就跳至下一个bucket身上，那正是指向下一个list的头部节点。

80. vector的增加删除都是怎么做的？为什么是1.5倍？

1)   新增元素：vector通过一个连续的数组存放元素，如果集合已满，在新增数据的时候，就要分配一块更大的内存，将原来的数据复制过来，释放之前的内存，在插入新增的元素；

2)   对vector的任何操作，一旦引起空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了 ；

3)   初始时刻vector的capacity为0，塞入第一个元素后capacity增加为1；

4)   不同的编译器实现的扩容方式不一样，VS2015中以1.5倍扩容，GCC以2倍扩容。

对比可以发现采用采用成倍方式扩容，可以保证常数的时间复杂度，而增加指定大小的容量只能达到O(n)的时间复杂度，因此，使用成倍的方式扩容。

1)   考虑可能产生的堆空间浪费，成倍增长倍数不能太大，使用较为广泛的扩容方式有两种，以2二倍的方式扩容，或者以1.5倍的方式扩容。

2)   以2倍的方式扩容，导致下一次申请的内存必然大于之前分配内存的总和，导致之前分配的内存不能再被使用，所以最好倍增长因子设置为(1,2)之间：

3)   向量容器vector的成员函数pop_back()可以删除最后一个元素.

4)   而函数erase()可以删除由一个iterator指出的元素，也可以删除一个指定范围的元素。

5)   还可以采用通用算法remove()来删除vector容器中的元素.

6)   不同的是：采用remove一般情况下不会改变容器的大小，而pop_back()与erase()等成员函数会改变容器的大小，使得之后所有迭代器、引用和指针都失效。

81.  函数指针？

1) 什么是函数指针?

函数指针指向的是特殊的数据类型，函数的类型是由其返回的数据类型和其参数列表共同决定的，而函数的名称则不是其类型的一部分。

一个具体函数的名字，如果后面不跟调用符号(即括号)，则该名字就是该函数的指针(注意：大部分情况下，可以这么认为，但这种说法并不很严格)。

2) 函数指针的声明方法

int (*pf)(const int&, const int&); (1)

上面的pf就是一个函数指针，指向所有返回类型为int，并带有两个const int&参数的函数。注意*pf两边的括号是必须的，否则上面的定义就变成了：

int *pf(const int&, const int&); (2)

而这声明了一个函数pf，其返回类型为int *， 带有两个const int&参数。

3) 为什么有函数指针

函数与数据项相似，函数也有地址。我们希望在同一个函数中通过使用相同的形参在不同的时间使用产生不同的效果。

4) 一个函数名就是一个指针，它指向函数的代码。一个函数地址是该函数的进入点，也就是调用函数的地址。函数的调用可以通过函数名，也可以通过指向函数的指针来调用。函数指针还允许将函数作为变元传递给其他函数；

5) 两种方法赋值：

指针名 = 函数名；  指针名 = &函数名

82.  说说你对c和c++的看法，c和c++的区别？

1)   第一点就应该想到C是面向过程的语言，而C++是面向对象的语言，一般简历上第一条都是熟悉C/C++基本语法，了解C++面向对象思想，那么，请问什么是面向对象？

2)   C和C++动态管理内存的方法不一样，C是使用malloc/free函数，而C++除此之外还有new/delete关键字；（关于malooc/free与new/delete的不同又可以说一大堆，最后的扩展_1部分列出十大区别）；

3)   接下来就不得不谈到C中的struct和C++的类，C++的类是C所没有的，但是C中的struct是可以在C++中正常使用的，并且C++对struct进行了进一步的扩展，使struct在C++中可以和class一样当做类使用，而唯一和class不同的地方在于struct的成员默认访问修饰符是public,而class默认的是private;

4)   C++支持函数重载，而C不支持函数重载，而C++支持重载的依仗就在于C++的名字修饰与C不同，例如在C++中函数int fun(int ,int)经过名字修饰之后变为 _fun_int_int ,而C是
_fun，一般是这样的，所以C++才会支持不同的参数调用不同的函数；

5)   C++中有引用，而C没有；这样就不得不提一下引用和指针的区别（文后扩展_2）;

6)   当然还有C++全部变量的默认链接属性是外链接，而C是内连接；

7)   C 中用const修饰的变量不可以用在定义数组时的大小，但是C++用const修饰的变量可以（如果不进行&,解引用的操作的话，是存放在符号表的，不开辟内存）；

8)      当然还有局部变量的声明规则不同，多态，C++特有输入输出流之类的，很多，下面就不再列出来了； “`

83. c/c++的内存分配，详细说一下栈、堆、静态存储区？

代码段： 只读，可共享; 代码段（code segment/text segment ）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。

数据段： 储存已被初始化了的静态数据。数据段（data segment ）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。

BSS 段：未初始化的数据段. BSS 段（bss segment ）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS 是英文Block Started by Symbol 的简称。BSS 段属于静态内存分配。

[ 注意：BSS段 和 data段的区别是 ，如果一个全局变量没有被初始化（或被初始化为0），那么他就存放在bss段；如果一个全局变量被初始化为非0，那么他就被存放在data段。]

堆（heap ）： 堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc 等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free 等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）

栈(stack) ：栈又称堆栈，是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{} ”中定义的变量（但不包括static 声明的变量，static 意味着在数据段中存放变量）。除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/ 恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。

共享内存映射区域：图中间在栈和堆之间，有一个共享内存的映射的区域。这个就是共享内存存放的地方。一般共享内存的默认大小是32M。

分布如下图所示：

注意：

1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等

其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS（操作系统）回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。
3、全局区（静态区）（static）—，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。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区  —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
5、程序代码区    —存放函数体的二进制代码。

84.  堆与栈的区别？

1) 管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。

2) 空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好像是，记不清楚了）。当然，我们可以修改： 打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在Category 中选中Output，然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。 注意：reserve最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。

3) 碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。

4) 生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。

5) 分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器进行释放，无需我们手工实现。

6) 分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。

85.  野指针是什么？如何检测内存泄漏？

1)   野指针：指向内存被释放的内存或者没有访问权限的内存的指针。

2)   “野指针”的成因主要有3种：

①    指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针，它的缺省值是随机的，它会乱指一气。所以，指针变量在创建的同时应当被初始化，要么将指针设置为NULL，要么让它指向合法的内存。例如
char *p = NULL;
char *str = new char(100);

②    指针p被free或者delete之后，没有置为NULL；

③    指针操作超越了变量的作用范围。

3)      如何避免野指针：

①    对指针进行初始化

①将指针初始化为NULL。

char *   p  = NULL;

②用malloc分配内存

char * p = (char * )malloc(sizeof(char));

③用已有合法的可访问的内存地址对指针初始化

char num[ 30] = {0};

char *p = num;

②    指针用完后释放内存，将指针赋NULL。

delete(p);

p = NULL;

86.  悬空指针和野指针有什么区别？

1)   野指针：野指针指，野指针是那些未初始化的指针

访问一个已删除或访问受限的内存区域的指针，野指针不能判断是否为NULL来避免。指针没有初始化，释放后没有置空，越界

2)   悬空指针：一个指针的指向对象已被删除，那么就成了悬空指针。。

87.  内存泄漏

3)   内存泄漏

内存泄漏是指由于疏忽或错误造成了程序未能释放掉不再使用的内存的情况。内存泄漏并非指内存在物理上消失，而是应用程序分配某段内存后，由于设计错误，失去了对该段内存的控制；

4)   后果

只发生一次小的内存泄漏可能不被注意，但泄漏大量内存的程序将会出现各种证照：性能下降到内存逐渐用完，导致另一个程序失败；

5)   如何排除

使用工具软件BoundsChecker，BoundsChecker是一个运行时错误检测工具，它主要定位程序运行时期发生的各种错误；

调试运行DEBUG版程序，运用以下技术：CRT(C run-time libraries)、运行时函数调用堆栈、内存泄漏时提示的内存分配序号(集成开发环境OUTPUT窗口)，综合分析内存泄漏的原因，排除内存泄漏。

6)   解决方法

智能指针。

7)   检查、定位内存泄漏

检查方法：在main函数最后面一行，加上一句_CrtDumpMemoryLeaks()。调试程序，自然关闭程序让其退出，查看输出：

输出这样的格式{453}normal block at 0x02432CA8,868 bytes long

被{}包围的453就是我们需要的内存泄漏定位值，868 bytes long就是说这个地方有868比特内存没有释放。

定位代码位置

在main函数第一行加上_CrtSetBreakAlloc(453);意思就是在申请453这块内存的位置中断。然后调试程序，程序中断了，查看调用堆栈。加上头文件#include <crtdbg.h>

88. new和malloc的区别？

1、        new/delete是C++关键字，需要编译器支持。malloc/free是库函数，需要头文件支持；

2、        使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算。而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

3、        new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ，需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

4、        new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常。malloc分配内存失败时返回NULL。

5、        new会先调用operator new函数，申请足够的内存（通常底层使用malloc实现）。然后调用类型的构造函数，初始化成员变量，最后返回自定义类型指针。delete先调用析构函数，然后调用operator delete函数释放内存（通常底层使用free实现）。malloc/free是库函数，只能动态的申请和释放内存，无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作。

89. delete p;与delete[]p，allocator

1、动态数组管理new一个数组时，[]中必须是一个整数，但是不一定是常量整数，普通数组必须是一个常量整数；

2、new动态数组返回的并不是数组类型，而是一个元素类型的指针；

3、delete[]时，数组中的元素按逆序的顺序进行销毁；

4、new在内存分配上面有一些局限性，new的机制是将内存分配和对象构造组合在一起，同样的，delete也是将对象析构和内存释放组合在一起的。allocator将这两部分分开进行，allocator申请一部分内存，不进行初始化对象，只有当需要的时候才进行初始化操作。

90. new和delete的实现原理， delete是如何知道释放内存的大小的额？

①    new表达式调用一个名为operator  new(operator new[])函数，分配一块足够大的、原始的、未命名的内存空间；

②    编译器运行相应的构造函数以构造这些对象，并为其传入初始值；

③    对象被分配了空间并构造完成，返回一个指向该对象的指针。

1、new简单类型直接调用operator new分配内存；而对于复杂结构，先调用operator new分配内存，然后在分配的内存上调用构造函数；对于简单类型，new[]计算好大小后调用operator new；对于复杂数据结构，new[]先调用operator new[]分配内存，然后在p的前四个字节写入数组大小n，然后调用n次构造函数，针对复杂类型，new[]会额外存储数组大小；

2、delete简单数据类型默认只是调用free函数；复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete；针对简单类型，delete和delete[]等同。假设指针p指向new[]分配的内存。因为要4字节存储数组大小，实际分配的内存地址为[p-4]，系统记录的也是这个地址。delete[]实际释放的就是p-4指向的内存。而delete会直接释放p指向的内存，这个内存根本没有被系统记录，所以会崩溃。

3、需要在 new [] 一个对象数组时，需要保存数组的维度，C++ 的做法是在分配数组空间时多分配了 4 个字节的大小，专门保存数组的大小，在 delete [] 时就可以取出这个保存的数，就知道了需要调用析构函数多少次了。

91. malloc申请的存储空间能用delete释放吗

不能，malloc /free主要为了兼容C，new和delete 完全可以取代malloc /free的。malloc /free的操作对象都是必须明确大小的。而且不能用在动态类上。new 和delete会自动进行类型检查和大小，malloc/free不能执行构造函数与析构函数，所以动态对象它是不行的。当然从理论上说使用malloc申请的内存是可以通过delete释放的。不过一般不这样写的。而且也不能保证每个C++的运行时都能正常。

92. malloc的原理，brk系统调用干什么的，mmap呢

内存分配的原理

从操作系统角度来看，进程分配内存有两种方式，分别由两个系统调用完成：brk和mmap（不考虑共享内存）。

1、当分配内存小于128K时，brk是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推；

2、当分配内存大于128K时，mmap是在进程的虚拟地址空间中（堆和栈中间，称为文件映射区域的地方）找一块空闲的虚拟内存。

这两种方式分配的都是虚拟内存，没有分配物理内存。在第一次访问已分配的虚拟地址空间的时候，发生缺页中断，操作系统负责分配物理内存，然后建立虚拟内存和物理内存之间的映射关系。

在标准C库中，提供了malloc/free函数分配释放内存，这两个函数底层是由brk，mmap，munmap这些系统调用实现的。

下面以一个例子来说明内存分配的原理：

情况一、malloc小于128k的内存，使用brk分配内存，将_edata往高地址推(只分配虚拟空间，不对应物理内存(因此没有初始化)，第一次读/写数据时，引起内核缺页中断，内核才分配对应的物理内存，然后虚拟地址空间建立映射关系)，如下图：

1、进程启动的时候，其（虚拟）内存空间的初始布局如图1所示。

其中，mmap内存映射文件是在堆和栈的中间（例如libc-2.2.93.so，其它数据文件等），为了简单起见，省略了内存映射文件。

_edata指针（glibc里面定义）指向数据段的最高地址。
2、进程调用A=malloc(30K)以后，内存空间如图2：

malloc函数会调用brk系统调用，将_edata指针往高地址推30K，就完成虚拟内存分配。

你可能会问：只要把_edata+30K就完成内存分配了？

事实是这样的，_edata+30K只是完成虚拟地址的分配，A这块内存现在还是没有物理页与之对应的，等到进程第一次读写A这块内存的时候，发生缺页中断，这个时候，内核才分配A这块内存对应的物理页。也就是说，如果用malloc分配了A这块内容，然后从来不访问它，那么，A对应的物理页是不会被分配的。
3、进程调用B=malloc(40K)以后，内存空间如图3。

情况二、malloc大于128k的内存，使用mmap分配内存，在堆和栈之间找一块空闲内存分配(对应独立内存，而且初始化为0)，如下图：

4、进程调用C=malloc(200K)以后，内存空间如图4：

默认情况下，malloc函数分配内存，如果请求内存大于128K（可由M_MMAP_THRESHOLD选项调节），那就不是去推_edata指针了，而是利用mmap系统调用，从堆和栈的中间分配一块虚拟内存。

这样子做主要是因为::

brk分配的内存需要等到高地址内存释放以后才能释放（例如，在B释放之前，A是不可能释放的，这就是内存碎片产生的原因，什么时候紧缩看下面），而mmap分配的内存可以单独释放。

当然，还有其它的好处，也有坏处，再具体下去，有兴趣的同学可以去看glibc里面malloc的代码了。
5、进程调用D=malloc(100K)以后，内存空间如图5；
6、进程调用free(C)以后，C对应的虚拟内存和物理内存一起释放。

7、进程调用free(B)以后，如图7所示：

B对应的虚拟内存和物理内存都没有释放，因为只有一个_edata指针，如果往回推，那么D这块内存怎么办呢？

当然，B这块内存，是可以重用的，如果这个时候再来一个40K的请求，那么malloc很可能就把B这块内存返回回去了。
8、进程调用free(D)以后，如图8所示：

B和D连接起来，变成一块140K的空闲内存。

9、默认情况下：

当最高地址空间的空闲内存超过128K（可由M_TRIM_THRESHOLD选项调节）时，执行内存紧缩操作（trim）。在上一个步骤free的时候，发现最高地址空闲内存超过128K，于是内存紧缩，变成图9所示。

93. malloc、realloc、calloc的区别

1)     malloc函数

void* malloc(unsigned int num_size);

int *p = malloc(20*sizeof(int));申请20个int类型的空间；

2)     calloc函数

void* calloc(size_t n,size_t size);

int *p = calloc(20, sizeof(int));

省去了人为空间计算；malloc申请的空间的值是随机初始化的，calloc申请的空间的值是初始化为0的；

3)     realloc函数

void realloc(void *p, size_t new_size);

给动态分配的空间分配额外的空间，用于扩充容量。

94. __stdcall和__cdecl的区别？

1)   __stdcall

__stdcall是函数恢复堆栈，只有在函数代码的结尾出现一次恢复堆栈的代码；在编译时就规定了参数个数，无法实现不定个数的参数调用；

2)   __cdecl

__cdecl是调用者恢复堆栈，假设有100个函数调用函数a，那么内存中就有100端恢复堆栈的代码；可以不定参数个数；每一个调用它的函数都包含清空堆栈的代码，所以产生的可执行文件大小会比调用__stacall函数大。

95.  使用智能指针管理内存资源，RAII

1)   RAII全称是“Resource Acquisition is Initialization”，直译过来是“资源获取即初始化”，也就是说在构造函数中申请分配资源，在析构函数中释放资源。因为C++的语言机制保证了，当一个对象创建的时候，自动调用构造函数，当对象超出作用域的时候会自动调用析构函数。所以，在RAII的指导下，我们应该使用类来管理资源，将资源和对象的生命周期绑定。

2)   智能指针（std::shared_ptr和std::unique_ptr）即RAII最具代表的实现，使用智能指针，可以实现自动的内存管理，再也不需要担心忘记delete造成的内存泄漏。毫不夸张的来讲，有了智能指针，代码中几乎不需要再出现delete了。

96.  手写实现智能指针类

1)   智能指针是一个数据类型，一般用模板实现，模拟指针行为的同时还提供自动垃圾回收机制。它会自动记录SmartPointer<T*>对象的引用计数，一旦T类型对象的引用计数为0，就释放该对象。除了指针对象外，我们还需要一个引用计数的指针设定对象的值，并将引用计数计为1，需要一个构造函数。新增对象还需要一个构造函数，析构函数负责引用计数减少和释放内存。通过覆写赋值运算符，才能将一个旧的智能指针赋值给另一个指针，同时旧的引用计数减1，新的引用计数加1

2)   一个构造函数、拷贝构造函数、复制构造函数、析构函数、移走函数；

97.  内存对齐？位域？

1、 分配内存的顺序是按照声明的顺序。

2、 每个变量相对于起始位置的偏移量必须是该变量类型大小的整数倍，不是整数倍空出内存，直到偏移量是整数倍为止。

3、 最后整个结构体的大小必须是里面变量类型最大值的整数倍。

添加了#pragma pack(n)后规则就变成了下面这样：

1、 偏移量要是n和当前变量大小中较小值的整数倍

2、 整体大小要是n和最大变量大小中较小值的整数倍

3、 n值必须为1,2,4,8…，为其他值时就按照默认的分配规则

98.  结构体变量比较是否相等

1)    重载了 “==” 操作符

struct foo {

int a;

int b;

bool operator==(const foo& rhs) // 操作运算符重载

{

return( a == rhs.a) && (b == rhs.b);

}

};

2)    元素的话，一个个比；

3)    指针直接比较，如果保存的是同一个实例地址，则(p1==p2)为真；

99.  位运算

若一个数m满足 m = 2^n;那么k%m=k&(m-1)

100.       为什么内存对齐

1、 平台原因(移植原因)

1)   不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；

2)   某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异

2、性能原因：

1)   数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。

2)   原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

101.       函数调用过程栈的变化，返回值和参数变量哪个先入栈？

1、调用者函数把被调函数所需要的参数按照与被调函数的形参顺序相反的顺序压入栈中,即:从右向左依次把被调函数所需要的参数压入栈;
2、调用者函数使用call指令调用被调函数,并把call指令的下一条指令的地址当成返回地址压入栈中(这个压栈操作隐含在call指令中);
3、在被调函数中,被调函数会先保存调用者函数的栈底地址(push ebp),然后再保存调用者函数的栈顶地址,即:当前被调函数的栈底地址(mov ebp,esp);
4、在被调函数中,从ebp的位置处开始存放被调函数中的局部变量和临时变量,并且这些变量的地址按照定义时的顺序依次减小,即:这些变量的地址是按照栈的延伸方向排列的,先定义的变量先入栈,后定义的变量后入栈;

102.       怎样判断两个浮点数是否相等？

对两个浮点数判断大小和是否相等不能直接用==来判断，会出错！明明相等的两个数比较反而是不相等！对于两个浮点数比较只能通过相减并与预先设定的精度比较，记得要取绝对值！浮点数与0的比较也应该注意。与浮点数的表示方式有关。

103.       宏定义一个取两个数中较大值的功能

#define MAX（x,y）((x>y?)x:y)

104. define、const、typedef、inline使用方法？

一、 const与#define的区别：

1)   const定义的常量是变量带类型，而#define定义的只是个常数不带类型；

2)   define只在预处理阶段起作用，简单的文本替换，而const在编译、链接过程中起作用；

3)   define只是简单的字符串替换没有类型检查。而const是有数据类型的，是要进行判断的，可以避免一些低级错误；

4)   define预处理后，占用代码段空间，const占用数据段空间；

5)   const不能重定义，而define可以通过#undef取消某个符号的定义，进行重定义；

6)   define独特功能，比如可以用来防止文件重复引用。

二、 #define和别名typedef的区别

1)   执行时间不同，typedef在编译阶段有效，typedef有类型检查的功能；#define是宏定义，发生在预处理阶段，不进行类型检查；

2)   功能差异，typedef用来定义类型的别名，定义与平台无关的数据类型，与struct的结合使用等。#define不只是可以为类型取别名，还可以定义常量、变量、编译开关等。

3)   作用域不同，#define没有作用域的限制，只要是之前预定义过的宏，在以后的程序中都可以使用。而typedef有自己的作用域。

三、 define与inline的区别

1)   #define是关键字，inline是函数；

2)   宏定义在预处理阶段进行文本替换，inline函数在编译阶段进行替换；

3)   inline函数有类型检查，相比宏定义比较安全；

105. printf实现原理？

在C/C++中，对函数参数的扫描是从后向前的。C/C++的函数参数是通过压入堆栈的方式来给函数传参数的（堆栈是一种先进后出的数据结构），最先压入的参数最后出来，在计算机的内存中，数据有2块，一块是堆，一块是栈（函数参数及局部变量在这里），而栈是从内存的高地址向低地址生长的，控制生长的就是堆栈指针了，最先压入的参数是在最上面，就是说在所有参数的最后面，最后压入的参数在最下面，结构上看起来是第一个，所以最后压入的参数总是能够被函数找到，因为它就在堆栈指针的上方。printf的第一个被找到的参数就是那个字符指针，就是被双引号括起来的那一部分，函数通过判断字符串里控制参数的个数来判断参数个数及数据类型，通过这些就可算出数据需要的堆栈指针的偏移量了，下面给出printf("%d,%d",a,b);（其中a、b都是int型的）的汇编代码.

106. #include 的顺序以及尖叫括号和双引号的区别

表示编译器只在系统默认目录或尖括号内的工作目录下搜索头文件，并不去用户的工作目录下寻找，所以一般尖括号用于包含标准库文件；

表示编译器先在用户的工作目录下搜索头文件，如果搜索不到则到系统默认目录下去寻找，所以双引号一般用于包含用户自己编写的头文件。

107. lambda函数

1) 利用lambda表达式可以编写内嵌的匿名函数，用以替换独立函数或者函数对象；

2) 每当你定义一个lambda表达式后，编译器会自动生成一个匿名类（这个类当然重载了()运算符），我们称为闭包类型（closure type）。那么在运行时，这个lambda表达式就会返回一个匿名的闭包实例，其实一个右值。所以，我们上面的lambda表达式的结果就是一个个闭包。闭包的一个强大之处是其可以通过传值或者引用的方式捕捉其封装作用域内的变量，前面的方括号就是用来定义捕捉模式以及变量，我们又将其称为lambda捕捉块。

3) lambda表达式的语法定义如下：

[capture] （parameters） mutable ->return-type {statement};

4) lambda必须使用尾置返回来指定返回类型，可以忽略参数列表和返回值，但必须永远包含捕获列表和函数体；

108. hello world 程序开始到打印到屏幕上的全过程?

1.用户告诉操作系统执行HelloWorld程序（通过键盘输入等）

2．操作系统：找到helloworld程序的相关信息，检查其类型是否是可执行文件；并通过程序首部信息，确定代码和数据在可执行文件中的位置并计算出对应的磁盘块地址。

3．操作系统：创建一个新进程，将HelloWorld可执行文件映射到该进程结构，表示由该进程执行helloworld程序。

4．操作系统：为helloworld程序设置cpu上下文环境，并跳到程序开始处。

5．执行helloworld程序的第一条指令，发生缺页异常

6．操作系统：分配一页物理内存，并将代码从磁盘读入内存，然后继续执行helloworld程序

7．helloword程序执行puts函数（系统调用），在显示器上写一字符串

8．操作系统：找到要将字符串送往的显示设备，通常设备是由一个进程控制的，所以，操作系统将要写的字符串送给该进程

9．操作系统：控制设备的进程告诉设备的窗口系统，它要显示该字符串，窗口系统确定这是一个合法的操作，然后将字符串转换成像素，将像素写入设备的存储映像区

10．视频硬件将像素转换成显示器可接收和一组控制数据信号

11．显示器解释信号，激发液晶屏

12．OK，我们在屏幕上看到了HelloWorld

109.       模板类和模板函数的区别是什么？

函数模板的实例化是由编译程序在处理函数调用时自动完成的，而类模板的实例化必须由程序员在程序中显式地指定。即函数模板允许隐式调用和显式调用而类模板只能显示调用。在使用时类模板必须加<T>，而函数模板不必

110.       为什么模板类一般都是放在一个h文件中

1)   模板定义很特殊。由template<…>处理的任何东西都意味着编译器在当时不为它分配存储空间，它一直处于等待状态直到被一个模板实例告知。在编译器和连接器的某一处，有一机制能去掉指定模板的多重定义。所以为了容易使用，几乎总是在头文件中放置全部的模板声明和定义。

2)   在分离式编译的环境下，编译器编译某一个.cpp文件时并不知道另一个.cpp文件的存在，也不会去查找（当遇到未决符号时它会寄希望于连接器）。这种模式在没有模板的情况下运行良好，但遇到模板时就傻眼了，因为模板仅在需要的时候才会实例化出来，所以，当编译器只看到模板的声明时，它不能实例化该模板，只能创建一个具有外部连接的符号并期待连接器能够将符号的地址决议出来。然而当实现该模板的.cpp文件中没有用到模板的实例时，编译器懒得去实例化，所以，整个工程的.obj中就找不到一行模板实例的二进制代码，于是连接器也黔驴技穷了。

111. C++中类成员的访问权限和继承权限问题。

1)   三种访问权限

①     public:用该关键字修饰的成员表示公有成员，该成员不仅可以在类内可以被  访问，在类外也是可以被访问的，是类对外提供的可访问接口；

②      private:用该关键字修饰的成员表示私有成员，该成员仅在类内可以被访问，在类体外是隐藏状态；对类的对象都是不可访问的

③     protected:用该关键字修饰的成员表示保护成员，保护成员在类体外同样是隐藏状态，即在对象中不可访问protected成员。但是对于该类的派生类和友元来说，相当于公有成员，在派生类中可以被访问。

以上三类访问限定符在类内都可以进行访问，不同的是表现在类外的区别上。Public也可以在类外进行访问，private不可以在类外进行访问。Protected对于本类的对象不可访问，但对于派生类和友元可以访问。

2)   三种继承方式

①     若继承方式是public，基类成员在派生类中的访问权限保持不变，也就是说，基类中的成员访问权限，在派生类中仍然保持原来的访问权限；

②    若继承方式是private，基类所有成员在派生类中的访问权限都会变为私有(private)权限；

③  若继承方式是protected，基类的公有成员和保护成员在派生类中的访问权限都会变为保护(protected)权限，私有成员在派生类中的访问权限仍然是私有(private)权限。

三类继承方式，继承过来区别在于如何改变基类的访问限定符，private成员无论怎么继承都是私有成员，公有继承不改变访问限定符，私有继承使得所有都变为private，protected继承使得原本基类的public成员和protected成员都变为protected

112. Protected访问权限特点

1、     在类中的成员或友元可以访问。在派生类中可访问。

2、     和私有成员类似，类中定义的protected成员对于类的对象是不可访问的。

3、     派生类的成员或友元可以通过派生类对象中的基类部分访问基类protected成员。但不能通过基类对象来访问protected成员。|

113. cout和printf有什么区别？

cout<<是一个函数，cout<<后可以跟不同的类型是因为cout<<已存在针对各种类型数据的重载，所以会自动识别数据的类型。输出过程会首先将输出字符放入缓冲区，然后输出到屏幕。

cout是有缓冲输出:
cout < < "abc " < <endl;
或cout < < "abc\n ";cout < <flush; 这两个才是一样的.
endl相当于输出回车后，再强迫缓冲输出。
flush立即强迫缓冲输出。
printf是无缓冲输出。有输出时立即输出

114.       重载运算符？

1、我们只能重载已有的运算符，而无权发明新的运算符；对于一个重载的运算符，其优先级和结合律与内置类型一致才可以；不能改变运算符操作数个数；

2、.    ：： ？： sizeof   typeid **不能重载；

3、两种重载方式，成员运算符和非成员运算符，成员运算符比非成员运算符少一个参数；下标运算符、箭头运算符必须是成员运算符；

4、引入运算符重载，是为了实现类的多态性；

5、当重载的运算符是成员函数时，this绑定到左侧运算符对象。成员运算符函数的参数数量比运算符对象的数量少一个；至少含有一个类类型的参数；

6、从参数的个数推断到底定义的是哪种运算符，当运算符既是一元运算符又是二元运算符（+，-，*，&）；

7、下标运算符必须是成员函数，下标运算符通常以所访问元素的引用作为返回值，同时最好定义下标运算符的常量版本和非常量版本；

8、箭头运算符必须是类的成员，解引用通常也是类的成员；重载的箭头运算符必须返回类的指针；

115.       函数重载函数匹配原则

1)   名字查找

2)   确定候选函数

3)   寻找最佳匹配

116.       定义和声明的区别

1.   如果是指变量的声明和定义
从编译原理上来说，声明是仅仅告诉编译器，有个某类型的变量会被使用，但是编译器并不会为它分配任何内存。而定义就是分配了内存。

2.   如果是指函数的声明和定义
声明：一般在头文件里，对编译器说：这里我有一个函数叫function() 让编译器知道这个函数的存在。
定义：一般在源文件里，具体就是函数的实现过程 写明函数体。

117. RTTI技术

RTTI(Run Time Type Identification)即通过运行时类型识别，程序能够使用基类的指针或引用来检查着这些指针或引用所指的对象的实际派生类型。

产生原因：C++是一种静态类型语言。其数据类型是在编译期就确定的，不能在运行时更改。然而由于面向对象程序设计中多态性的要求，C++中的指针或引用(Reference)本身的类型，可能与它实际代表(指向或引用)的类型并不一致。有时我们需要将一个多态指针转换为其实际指向对象的类型，就需要知道运行时的类型信息

用法

RTTI提供了两个非常有用的操作符：typeid和dynamic_cast。

typeid操作符，返回指针和引用所指的实际类型；

dynamic_cast操作符，将基类类型的指针或引用安全地转换为其派生类类型的指针或引用。

typeid操作符typeid函数的主要作用就是让用户知道当前的变量是什么类型的，比如使用typeid(a).name()就能知道变量a是什么类型的。typeid()函数的返回类型为typeinfo类型的引用。

dynamic_cast操作符该转换符用于将一个指向派生类的基类指针或引用转换为派生类的指针或引用，注意dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类，其表达式为dynamic_cast<类型>(表达式)，其中的类型是指把表达式要转换成的目标类型，比如含有虚函数的基类B和从基类B派生出的派生类D，则B *pb; D *pd, md; pb=&md; pd=dynamic_cast<D*>(pb); 最后一条语句表示把指向派生类D的基类指针pb转换为派生类D的指针，然后将这个指针赋给派生类D的指针pd。如果能成功转换则转换之，如果转换失败，如果是指针则反回一个NULL值，如果是转换的是引用，则抛出一个bad_cast异常，所以在使用dynamic_cast转换之间应使用if语句对其转换成功与否进行测试

118. C++类型转换有四种

1)   static_cast能进行基础类型之间的转换，也是最常看到的类型转换。它主要有如下几种用法：

1 . 用于类层次结构中父类和子类之间指针或引用的转换。进行上行转换（把子类的指针或引用转换成父类表示）是安全的；

2 . 进行下行转换（把父类指针或引用转换成子类指针或引用）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的；

3 . 用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。

4 . 把void指针转换成目标类型的指针（不安全！！）

5 . 把任何类型的表达式转换成void类型。

2)   const_cast运算符用来修改类型的const或volatile属性。将一个const的指针或引用转换为非const。除了去掉const 或volatile修饰之外， type_id和expression得到的类型是一样的。但需要特别注意的是const_cast不是用于去除变量的常量性，而是去除指向常数对象的指针或引用的常量性，其去除常量性的对象必须为指针或引用。

3)   reinterpret_cast它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针（先把一个指针转换成一个整数，在把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。

4)   dynamic_cast 主要用在继承体系中的安全向下转型。它能安全地将指向基类的指针转型为指向子类的指针或引用，并获知转型动作成功是否。转型失败会返回null（转型对象为指针时）或抛出异常bad_cast（转型对象为引用时）。 dynamic_cast 会动用运行时信息（RTTI）来进行类型安全检查，因此 dynamic_cast 存在一定的效率损失。当使用dynamic_cast时，该类型必须含有虚函数，这是因为dynamic_cast使用了存储在VTABLE中的信息来判断实际的类型，RTTI运行时类型识别用于判断类型。typeid表达式的形式是typeid(e)，typeid操作的结果是一个常量对象的引用，该对象的类型是type_info或type_info的派生。

为什么不使用C的强制转换？

C的强制转换表面上看起来功能强大什么都能转，但是转化不够明确，不能进行错误检查，容易出错。

5)

119.       全局变量和static变量的区别

1、全局变量（外部变量）的说明之前再冠以static就构成了静态的全局变量。全局变量本身就是静态存储方式，静态全局变量当然也是静态存储方式。

这两者在存储方式上并无不同。这两者的区别在于非静态全局变量的作用域是整个源程序，当一个源程序由多个原文件组成时，非静态的全局变量在各个源文件中都是有效的。而静态全局变量则限制了其作用域，即只在定义该变量的源文件内有效，在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于静态全局变量的作用域限于一个源文件内，只能为该源文件内的函数公用，因此可以避免在其他源文件中引起错误。static全局变量与普通的全局变量的区别是static全局变量只初始化一次，防止在其他文件单元被引用。

2.static函数与普通函数有什么区别？
static函数与普通的函数作用域不同。尽在本文件中。只在当前源文件中使用的函数应该说明为内部函数（static），内部函数应该在当前源文件中说明和定义。对于可在当前源文件以外使用的函数应该在一个头文件中说明，要使用这些函数的源文件要包含这个头文件。
static函数与普通函数最主要区别是static函数在内存中只有一份，普通静态函数在每个被调用中维持一份拷贝程序的局部变量存在于（堆栈）中，全局变量存在于（静态区）中，动态申请数据存在于（堆）

120.       静态成员与普通成员的区别

1)   生命周期

静态成员变量从类被加载开始到类被卸载，一直存在；

普通成员变量只有在类创建对象后才开始存在，对象结束，它的生命期结束；

2)   共享方式

静态成员变量是全类共享；普通成员变量是每个对象单独享用的；

3)   定义位置

普通成员变量存储在栈或堆中，而静态成员变量存储在静态全局区；

4)   初始化位置

普通成员变量在类中初始化；静态成员变量在类外初始化；

5)   默认实参

可以使用静态成员变量作为默认实参，

121.       说一下理解 ifdef  endif

1)   一般情况下，源程序中所有的行都参加编译。但是有时希望对其中一部分内容只在满足一定条件才进行编译，也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是“条件编译”。有时，希望当满足某条件时对一组语句进行编译，而当条件不满足时则编译另一组语句。

2)   条件编译命令最常见的形式为：

#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif

它的作用是：当标识符已经被定义过(一般是用#define命令定义)，则对程序段1进行编译，否则编译程序段2。
其中#else部分也可以没有，即：
#ifdef
程序段1
#denif

3)   在一个大的软件工程里面，可能会有多个文件同时包含一个头文件，当这些文件编译链接成一个可执行文件上时，就会出现大量“重定义”错误。在头文件中使用#define、#ifndef、#ifdef、#endif能避免头文件重定义。

122.       迭代器++it,it++哪个好，为什么

1)   前置返回一个引用，后置返回一个对象

// ++i实现代码为：

int& operator++()

{

*this += 1;

return *this;

}

2)   前置不会产生临时对象，后置必须产生临时对象，临时对象会导致效率降低

//i++实现代码为：

int operator++(int)

{

int temp = *this;

++*this;

return temp;

}

123. C++如何处理多个异常的？

1) C++中的异常情况：
语法错误（编译错误）：比如变量未定义、括号不匹配、关键字拼写错误等等编译器在编译时能发现的错误，这类错误可以及时被编译器发现，而且可以及时知道出错的位置及原因，方便改正。
运行时错误：比如数组下标越界、系统内存不足等等。这类错误不易被程序员发现，它能通过编译且能进入运行，但运行时会出错，导致程序崩溃。为了有效处理程序运行时错误，C++中引入异常处理机制来解决此问题。

2) C++异常处理机制：
异常处理基本思想：执行一个函数的过程中发现异常，可以不用在本函数内立即进行处理， 而是抛出该异常，让函数的调用者直接或间接处理这个问题。
C++异常处理机制由3个模块组成：try(检查)、throw(抛出)、catch(捕获)
抛出异常的语句格式为：throw 表达式；如果try块中程序段发现了异常则抛出异常。
try
{
可能抛出异常的语句；（检查）
}
catch（类型名[形参名]）//捕获特定类型的异常
{
//处理1；
}
catch（类型名[形参名]）//捕获特定类型的异常
{
//处理2；
}
catch（…）//捕获所有类型的异常
{
}

124.       模板和实现可不可以不写在一个文件里面？为什么？

因为在编译时模板并不能生成真正的二进制代码，而是在编译调用模板类或函数的CPP文件时才会去找对应的模板声明和实现，在这种情况下编译器是不知道实现模板类或函数的CPP文件的存在，所以它只能找到模板类或函数的声明而找不到实现，而只好创建一个符号寄希望于链接程序找地址。但模板类或函数的实现并不能被编译成二进制代码，结果链接程序找不到地址只好报错了。
《C++编程思想》第15章(第300页)说明了原因：模板定义很特殊。由template<…>处理的任何东西都意味着编译器在当时不为它分配存储空间，它一直处于等待状态直到被一个模板实例告知。在编译器和连接器的某一处，有一机制能去掉指定模板的多重定义。所以为了容易使用，几乎总是在头文件中放置全部的模板声明和定义。

125.       在成员函数中调用delete this会出现什么问题？对象还可以使用吗？

1.   在类对象的内存空间中，只有数据成员和虚函数表指针，并不包含代码内容，类的成员函数单独放在代码段中。在调用成员函数时，隐含传递一个this指针，让成员函数知道当前是哪个对象在调用它。当调用delete this时，类对象的内存空间被释放。在delete this之后进行的其他任何函数调用，只要不涉及到this指针的内容，都能够正常运行。一旦涉及到this指针，如操作数据成员，调用虚函数等，就会出现不可预期的问题。

2.   为什么是不可预期的问题？

delete this之后不是释放了类对象的内存空间了么，那么这段内存应该已经还给系统，不再属于这个进程。照这个逻辑来看，应该发生指针错误，无访问权限之类的令系统崩溃的问题才对啊？这个问题牵涉到操作系统的内存管理策略。delete this释放了类对象的内存空间，但是内存空间却并不是马上被回收到系统中，可能是缓冲或者其他什么原因，导致这段内存空间暂时并没有被系统收回。此时这段内存是可以访问的，你可以加上100，加上200，但是其中的值却是不确定的。当你获取数据成员，可能得到的是一串很长的未初始化的随机数；访问虚函数表，指针无效的可能性非常高，造成系统崩溃。

3.   如果在类的析构函数中调用delete this，会发生什么？

会导致堆栈溢出。原因很简单，delete的本质是“为将被释放的内存调用一个或多个析构函数，然后，释放内存”。显然，delete this会去调用本对象的析构函数，而析构函数中又调用delete this，形成无限递归，造成堆栈溢出，系统崩溃。

126.       智能指针的作用；

1)   C++11中引入了智能指针的概念，方便管理堆内存。使用普通指针，容易造成堆内存泄露（忘记释放），二次释放，程序发生异常时内存泄露等问题等，使用智能指针能更好的管理堆内存。

2)   智能指针在C++11版本之后提供，包含在头文件<memory>中，shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr。shared_ptr多个指针指向相同的对象。shared_ptr使用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。每使用他一次，内部的引用计数加1，每析构一次，内部的引用计数减1，减为0时，自动删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引用计数是线程安全的，但是对象的读取需要加锁。

3)   初始化。智能指针是个模板类，可以指定类型，传入指针通过构造函数初始化。也可以使用make_shared函数初始化。不能将指针直接赋值给一个智能指针，一个是类，一个是指针。例如std::shared_ptr<int> p4 = new int(1);的写法是错误的

拷贝和赋值。拷贝使得对象的引用计数增加1，赋值使得原对象引用计数减1，当计数为0时，自动释放内存。后来指向的对象引用计数加1，指向后来的对象

4)   unique_ptr“唯一”拥有其所指对象，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象（通过禁用拷贝构造函数和赋值运算符、只有移动语义来实现）。相比与原始指针unique_ptr用于其RAII的特性，使得在出现异常的情况下，动态资源能得到释放。unique_ptr指针本身的生命周期：从unique_ptr指针创建时开始，直到离开作用域。离开作用域时，若其指向对象，则将其所指对象销毁(默认使用delete操作符，用户可指定其他操作)。unique_ptr指针与其所指对象的关系：在智能指针生命周期内，可以改变智能指针所指对象，如创建智能指针时通过构造函数指定、通过reset方法重新指定、通过release方法释放所有权、通过移动语义转移所有权。

拷贝一个unique_ptr，那么原先指针的所有权会得到释放

#include <iostream>

#include <memory>

int main() {

{

std::unique_ptr<int> uptr(new int(10));  //绑定动态对象

//std::unique_ptr<int> uptr2 = uptr;  //不能賦值

//std::unique_ptr<int> uptr2(uptr);  //不能拷貝

std::unique_ptr<int> uptr2 = std::move(uptr); //所有权转换

uptr2.release(); //释放所有权

}

//超過uptr的作用域，內存釋放

}

5)   shared_ptr智能指针类将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪该类有多少个对象共享同一指针。每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；调用析构函数时，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

如图，两个shared_ptr互相指向对方，各自的引用计数为2.当调用析构函数，二者的引用计数为1，仍分别指向对方，二者的释放都依赖于对方的先释放。

什么是弱指针weak_ptr

弱指针weak_ptr不控制对象的生命期，是指当指针指向原来空间时，引用计数不在进行加1

注：不是管理和释放当前的指针，而是避免了一次引用计数

使用弱指针来负责cur->next 和next->prev的指向时，使其引用计数不在加1，这样两个节点的引用计数就是1，不会再增加，故此释放时，会将其节点进行释放

6)   weak_ptr 是一种不控制对象生命周期的智能指针, 它指向一个 shared_ptr 管理的对象. Weak_ptr用来解决两个shared_ptr相互引用时的死锁问题。如果两个shared_ptr相互引用，那么他们的引用计数不会降为0.资源永远不会释放。

它只可以从一个 shared_ptr 或另一个 weak_ptr 对象构造。,然后赋值给它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少.防止两个shares_ptr互相引用使得释放时引用计数为1，无法得到释放.

不能通过weak_ptr直接访问对象的方法，需要先将weak_ptr转为shared_ptr，才可以。某个weak_ptr调用lock()转变为shared_ptr.也可以weak..直接赋值给shared…

127. shared_ptr是线程安全的吗

（shared_ptr）的引用计数本身是安全且无锁的，但对象的读写则不是，因为 shared_ptr 有两个数据成员，读写操作不能原子化。

shared_ptr 的数据结构。一个指向对象的指针ptr,一个引用计数use_count

为了简化并突出重点，后文只画出 use_count 的值：

以上是 shared_ptr<Foo> x(new Foo); 对应的内存数据结构。

如果再执行 shared_ptr<Foo> y = x; 那么对应的数据结构如下。

、

但是 y=x 涉及两个成员的复制，这两步拷贝不会同时（原子）发生。

中间步骤 1，复制 ptr 指针：

中间步骤 2，复制 ref_count 指针，导致引用计数加 1：

步骤1和步骤2的先后顺序跟实现相关（因此步骤 2 里没有画出 y.ptr 的指向），我见过的都是先1后2。

既然 y=x 有两个步骤，如果没有 mutex 保护，那么在多线程里就有 race condition。

128. auto_ptr作用

1)   auto_ptr的出现，主要是为了解决“有异常抛出时发生内存泄漏”的问题；抛出异常，将导致指针p所指向的空间得不到释放而导致内存泄漏；

2)   auto_ptr构造时取得某个对象的控制权，在析构时释放该对象。我们实际上是创建一个auto_ptr<Type>类型的局部对象，该局部对象析构时，会将自身所拥有的指针空间释放，所以不会有内存泄漏；

3)   auto_ptr的构造函数是explicit，阻止了一般指针隐式转换为 auto_ptr的构造，所以不能直接将一般类型的指针赋值给auto_ptr类型的对象，必须用auto_ptr的构造函数创建对象；

4)   由于auto_ptr对象析构时会删除它所拥有的指针，所以使用时避免多个auto_ptr对象管理同一个指针；

5)   Auto_ptr内部实现，析构函数中删除对象用的是delete而不是delete[]，所以auto_ptr不能管理数组；

6)   auto_ptr支持所拥有的指针类型之间的隐式类型转换。

7)   可以通过*和->运算符对auto_ptr所有用的指针进行提领操作；

8)   T* get(),获得auto_ptr所拥有的指针；T* release()，释放auto_ptr的所有权，并将所有用的指针返回。

129. class、union、struct的区别

1)   C语言中，struct只是一个聚合数据类型，没有权限设置，无法添加成员函数，无法实现面向对象编程，且如果没有typedef结构名，声明结构变量必须添加关键字struct。

2)   C++中，struct功能大大扩展，可以有权限设置（默认权限为public），可以像class一样有成员函数，继承（默认public继承），可以实现面对对象编程，允许在声明结构变量时省略关键字struct。

3)   C与C++中的union:一种数据格式，能够存储不同的数据类型，但只能同时存储其中的一种类型。C++ union结构式一种特殊的类。它能够包含访问权限、成员变量、成员函数（可以包含构造函数和析构函数）。它不能包含虚函数和静态数据变量。它也不能被用作其他类的基类，它本身也不能有从某个基类派生而来。Union中得默认访问权限是public。union类型是共享内存的，以size最大的结构作为自己的大小。每个数据成员在内存中的起始地址是相同的。

4)   在C/C++程序的编写中，当多个基本数据类型或复合数据结构要占用同一片内存时，我们要使用联合体；当多种类型，多个对象，多个事物只取其一时（我们姑且通俗地称其为“n 选1”），我们也可以使用联合体来发挥其长处。在某一时刻，一个union中只能有一个值是有效的。union的一个用法就是可以用来测试CPU是大端模式还是小端模式：

130.       重载，隐藏（重定义），覆盖（重写）

131. Const重载问题

1、const在形参列表中的情况

第一个例子中，我们说，fun(int i)和fun(const int i)是一样的，是因为函数调用中存在实参和形参的结合。加入我们用的实参是int a，那么这两个函数都不会改变a的值，这两个函数对于a来说是没有任何区别的，所以不能通过编译，提示重定义。

好了，那 fun(char *a)和fun(const char *a)是一样的吗？答案是：不一样。因为char *a 中a指向的是一个字符串变量，而const char *a指向的是一个字符串常量，所以当参数为字符串常量时，调用第二个函数，而当函数是字符串变量时，调用第一个函数。

但是char *a和char * const a，这两个都是指向字符串变量，不同的是char *a是指针变量 而char *const a是指针常量，这就和int i和const int i的关系一样了，所以也会提示重定义。

最后说一下，对于引用，比如int &i 和const int & i 也是可以重载的，原因是第一个i引用的是一个变量，而第二个i引用的是一个常量，两者是不一样的，类似于上面的指向变量的指针的指向常量的指针。

2、const在成员函数的情况

int foo(int *test); //可看做：int foo(A *this,int *test);

int foo(int *test) const;//可看做：int foo(const A *this,int *test);

这两个是重载的。实测过。

3、结论

const重载主要是通过能否对传入的参数进行修改为判断的。

const参数重载和const函数重载机制都是一样的，因为对于const 函数重载可看做是对隐含的指针this的参数重载。

重载是在编译阶段已经完成，对于汇编和链接来说透明的。

132.       动态联编与静态联编

1)   在C++中，联编是指一个计算机程序的不同部分彼此关联的过程。按照联编所进行的阶段不同，可以分为静态联编和动态联编；

2)   静态联编是指联编工作在编译阶段完成的，这种联编过程是在程序运行之前完成的，又称为早期联编。要实现静态联编，在编译阶段就必须确定程序中的操作调用（如函数调用）与执行该操作代码间的关系，确定这种关系称为束定，在编译时的束定称为静态束定。静态联编对函数的选择是基于指向对象的指针或者引用的类型。其优点是效率高，但灵活性差。

3)   动态联编是指联编在程序运行时动态地进行，根据当时的情况来确定调用哪个同名函数，实际上是在运行时虚函数的实现。这种联编又称为晚期联编，或动态束定。动态联编对成员函数的选择是基于对象的类型，针对不同的对象类型将做出不同的编译结果。C++中一般情况下的联编是静态联编，但是当涉及到多态性和虚函数时应该使用动态联编。动态联编的优点是灵活性强，但效率低。动态联编规定，只能通过指向基类的指针或基类对象的引用来调用虚函数，其格式为：指向基类的指针变量名->虚函数名（实参表）或基类对象的引用名.虚函数名（实参表）

4)   实现动态联编三个条件：

必须把动态联编的行为定义为类的虚函数；

类之间应满足子类型关系，通常表现为一个类从另一个类公有派生而来；

必须先使用基类指针指向子类型的对象，然后直接或间接使用基类指针调用虚函数；

133.       动态编译与静态编译

1)   静态编译，编译器在编译可执行文件时，把需要用到的对应动态链接库中的部分提取出来，连接到可执行文件中去，使可执行文件在运行时不需要依赖于动态链接库；

2)   动态编译的可执行文件需要附带一个动态链接库，在执行时，需要调用其对应动态链接库的命令。所以其优点一方面是缩小了执行文件本身的体积，另一方面是加快了编译速度，节省了系统资源。缺点是哪怕是很简单的程序，只用到了链接库的一两条命令，也需要附带一个相对庞大的链接库；二是如果其他计算机上没有安装对应的运行库，则用动态编译的可执行文件就不能运行。

134.       动态链接和静态链接区别

1)   静态连接库就是把(lib)文件中用到的函数代码直接链接进目标程序，程序运行的时候不再需要其它的库文件；动态链接就是把调用的函数所在文件模块（DLL）和调用函数在文件中的位置等信息链接进目标程序，程序运行的时候再从DLL中寻找相应函数代码，因此需要相应DLL文件的支持。

2)   静态链接库与动态链接库都是共享代码的方式，如果采用静态链接库，则无论你愿不愿意，lib 中的指令都全部被直接包含在最终生成的 EXE 文件中了。但是若使用 DLL，该 DLL 不必被包含在最终 EXE 文件中，EXE 文件执行时可以“动态”地引用和卸载这个与 EXE 独立的 DLL 文件。静态链接库和动态链接库的另外一个区别在于静态链接库中不能再包含其他的动态链接库或者静态库，而在动态链接库中还可以再包含其他的动态或静态链接库。

3)   动态库就是在需要调用其中的函数时，根据函数映射表找到该函数然后调入堆栈执行。如果在当前工程中有多处对dll文件中同一个函数的调用，那么执行时，这个函数只会留下一份拷贝。但是如果有多处对lib文件中同一个函数的调用，那么执行时，该函数将在当前程序的执行空间里留下多份拷贝，而且是一处调用就产生一份拷贝。

135.       在不使用额外空间的情况下，交换两个数？

1)   算术

x = x + y;
y = x - y;

x = x - y;

2)   异或

x = x^y;// 只能对int,char..
y = x^y;
x = x^y;
x ^= y ^= x;

136. strcpy和memcpy的区别

1、复制的内容不同。strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意内容，例如字符数组、整型、结构体、类等。
2、复制的方法不同。strcpy不需要指定长度，它遇到被复制字符的串结束符"\0"才结束，所以容易溢出。memcpy则是根据其第3个参数决定复制的长度。
3、用途不同。通常在复制字符串时用strcpy，而需要复制其他类型数据时则一般用memcpy

137.       执行int main(int argc, char *argv[])时的内存结构

参数的含义是程序在命令行下运行的时候，需要输入argc 个参数，每个参数是以char 类型输入的，依次存在数组里面，数组是 argv[]，所有的参数在指针

char * 指向的内存中，数组的中元素的个数为 argc 个，第一个参数为程序的名称。

138. volatile关键字的作用？

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。声明时语法：int volatile vInt; 当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。

volatile用在如下的几个地方：
1) 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；
2) 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；
3) 存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义；

139.       atomic关键字作用

<atomic>新的头文件提供了多种原子操作数据类型，例如，atomic_bool,atomic_int等等，如果我们在多个线程中对这些类型的共享资源进行操作，编译器将保证这些操作都是原子性的，也就是说，确保任意时刻只有一个线程对这个资源进行访问，编译器将保证，多个线程访问这个共享资源的正确性。从而避免了锁的使用，提高了效率。

140.       讲讲大端小端，如何检测（三种方法）

大端模式：是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址端。
小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，低位字节保存在在内存的低地址端。

1)   直接读取存放在内存中的十六进制数值，取低位进行值判断

int a = 0x12345678;

int *c = &a;

c[0] == 0x12   大端模式

c[0] == 0x78   小段模式

2)   用共同体来进行判断

union共同体所有数据成员是共享一段内存的，后写入的成员数据将覆盖之前的成员数据，成员数据都有相同的首地址。Union的大小为最大数据成员的大小。

union的成员数据共用内存，并且首地址都是低地址首字节。Int i= 1时：大端存储1放在最高位，小端存储1放在最低位。当读取char ch时，是最低地址首字节，大小端会显示不同的值。

union w                         w p;

{                                p.i = 1;

int i;                      if(ch == 1)

char ch;

};

141.       查看内存的方法

1.   首先打开vs编译器，创建好项目，并且将代码写进去，这里就不贴代码了，你可以随便的写个做个测试;

2.   调试的时候做好相应的断点，然后点击开始调试;

3.   程序调试之后会在你设置断点的地方暂停，然后选择调试->窗口->内存，就打开了内存数据查看的窗口了。

142.       空类会默认添加哪些东西？怎么写？

1)   Empty(); // 缺省构造函数//

2)   Empty( const Empty& ); // 拷贝构造函数//

3)   ~Empty(); // 析构函数//

4)   Empty& operator=( const Empty& ); // 赋值运算符//

143.       标准库是什么？

1)   C++ 标准库可以分为两部分：

标准函数库： 这个库是由通用的、独立的、不属于任何类的函数组成的。函数库继承自 C 语言。

面向对象类库： 这个库是类及其相关函数的集合。

2)       输入/输出 I/O、字符串和字符处理、数学、时间、日期和本地化、动态分配、其他、宽字符函数

3)       标准的 C++ I/O 类、String 类、数值类、STL 容器类、STL 算法、STL 函数对象、STL 迭代器、STL 分配器、本地化库、异常处理类、杂项支持库

144. const char* 与string之间的关系，传递参数问题？

1)   string 是c++标准库里面其中一个，封装了对字符串的操作，实际操作过程我们可以用const char*给string类初始化

2)   三者的转化关系如下所示：

a)   string转const char*

string s = “abc”;

const char* c_s = s.c_str();

b)   const char* 转string，直接赋值即可

const char* c_s = “abc”;
string s(c_s);

c)   string 转char*
string s = “abc”;
char* c;
const int len = s.length();
c = new char[len+1];
strcpy(c,s.c_str());

d)   char* 转string
char* c = “abc”;
string s(c);

e)   const char* 转char*
const char* cpc = “abc”;
char* pc = new char[strlen(cpc)+1];
strcpy(pc,cpc);

f)   char* 转const char*，直接赋值即可
char* pc = “abc”;
const char* cpc = pc;

145.       有了malloc/free，为什么还要new/delete

对于类类型的对象而言，用malloc/free无法满足要求的。对象在创建的时候要自动执行构造函数，消亡之前要调用析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制之内，不能把执行构造函数和析构函数的任务强加给它，因此，C++还需要new/delete。

146. new、delete、operator new、operator delete、placement new、placement delete

1)   new operator

new operator 完成了两件事情：用于申请内存和初始化对象。

例如：string* ps = new string("abc");

2)   operator new

operator new 类似于C语言中的malloc，只是负责申请内存。

例如：void* buffer = operator new(sizeof(string)); 注意这里new前要有个operator。

3)   placement new
用于在给定的内存中初始化对象。

例如：void* buffer = operator new(sizeof(string));buffer = new(buffer) string("abc"); 调用了placement new，在buffer所指向的内存中创建了一个string类型的对象并且初始值为“abc”。

4)   因此可以看出：new operator 可以分解operator new 和 placement new两个动作，是 operator new 和 placement new 的结合。与new对应的delete没有 placement delete 语法，它只有两种，分别是delete operator 和 operator delete。delete operator 和 new operator 对应，完成析构对象和释放内存的操作。而 operator delete 只是用于内存的释放，与C语言中的free相似。

147.       为什么拷贝构造函数必须传引用不能传值？

1) 拷贝构造函数的作用就是用来复制对象的，在使用这个对象的实例来初始化这个对象的一个新的实例。
2) 参数传递过程到底发生了什么？
将地址传递和值传递统一起来，归根结底还是传递的是"值"(地址也是值，只不过通过它可以找到另一个值)！
i)值传递:
对于内置数据类型的传递时，直接赋值拷贝给形参(注意形参是函数内局部变量)；
对于类类型的传递时，需要首先调用该类的拷贝构造函数来初始化形参(局部对象)；如void foo(class_type obj_local){}, 如果调用foo(obj); 首先class_type obj_local(obj) ,这样就定义了局部变量obj_local供函数内部使用
ii)引用传递:
无论对内置类型还是类类型，传递引用或指针最终都是传递的地址值！而地址总是指针类型(属于简单类型), 显然参数传递时，按简单类型的赋值拷贝，而不会有拷贝构造函数的调用(对于类类型).
上述1) 2)回答了为什么拷贝构造函数使用值传递会产生无限递归调用，内存溢出。

拷贝构造函数用来初始化一个非引用类类型对象，如果用传值的方式进行传参数，那么构造实参需要调用拷贝构造函数，而拷贝构造函数需要传递实参，所以会一直递归。

5)

148.       你什么情况用指针当参数，什么时候用引用，为什么？

1)   使用引用参数的主要原因有两个：

程序员能修改调用函数中的数据对象

通过传递引用而不是整个数据–对象，可以提高程序的运行速度

2)   一般的原则：
对于使用引用的值而不做修改的函数：

如果数据对象很小，如内置数据类型或者小型结构，则按照值传递；

如果数据对象是数组，则使用指针（唯一的选择），并且指针声明为指向const的指针；

如果数据对象是较大的结构，则使用const指针或者引用，已提高程序的效率。这样可以节省结构所需的时间和空间；

如果数据对象是类对象，则使用const引用（传递类对象参数的标准方式是按照引用传递）；

3)   对于修改函数中数据的函数：

如果数据是内置数据类型，则使用指针

如果数据对象是数组，则只能使用指针

如果数据对象是结构，则使用引用或者指针

如果数据是类对象，则使用引用

149.       大内存申请时候选用哪种？C++变量存在哪？变量的大小存在哪？符号表存在哪？

1.   大内存申请时，采用堆申请空间，用new申请；

2.   不同的变量存储在不同的地方，局部变量、全局变量、静态变量；

3.   C++对变量名不作存储，在汇编以后不会出现变量名，变量名作用只是用于方便编译成汇编代码，是给编译器看的，是方便人阅读的

150.       为什么会有大端小端，htol这一类函数的作用

举例来说，数值0x2211使用两个字节储存：高位字节是0x22，低位字节是0x11。

·        大端字节序：高位字节在前，低位字节在后，这是人类读写数值的方法。

·        小端字节序：低位字节在前，高位字节在后，即以0x1122形式储存。

验证： unsigned int x=0x12345678;

unsigned char *p = (insigned char *)&x;

printf(“%0x %0x %0x %0x”,p[0],p[1],p[2],p[3]);

为什么会有小端字节序？

答案是，计算机电路先处理低位字节，效率比较高，因为计算都是从低位开始的。所以，计算机的内部处理都是小端字节序。

但是，人类还是习惯读写大端字节序。所以，除了计算机的内部处理，其他的场合几乎都是大端字节序，比如网络传输和文件储存。

计算机处理字节序的时候，不知道什么是高位字节，什么是低位字节。它只知道按顺序读取字节，先读第一个字节，再读第二个字节。

如果是大端字节序，先读到的就是高位字节，后读到的就是低位字节。小端字节序正好相反。

理解这一点，才能理解计算机如何处理字节序。

字节序的处理 "只有读取的时候，才必须区分字节序，其他情况都不用考虑。"

处理器读取外部数据的时候，必须知道数据的字节序，将其转成正确的值。然后，就正常使用这个值，完全不用再考虑字节序。

151. this指针调用成员变量时，堆栈会发生什么变化？

当在类的非静态成员函数访问类的非静态成员时，编译器会自动将对象的地址传给作为隐含参数传递给函数，这个隐含参数就是this指针。即使你并没有写this指针，编译器在链接时也会加上this的，对各成员的访问都是通过this的。例如你建立了类的多个对象时，在调用类的成员函数时，你并不知道具体是哪个对象在调用，此时你可以通过查看this指针来查看具体是哪个对象在调用。This指针首先入栈，然后成员函数的参数从右向左进行入栈，最后函数返回地址入栈。

152.       静态绑定和动态绑定的介绍

1)   对象的静态类型：对象在声明时采用的类型。是在编译期确定的。

2)   对象的动态类型：目前所指对象的类型。是在运行期决定的。对象的动态类型可以更改，但是静态类型无法更改。

3) 静态绑定：绑定的是对象的静态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的静态类型，发生在编译期。

4) 动态绑定：绑定的是对象的动态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的动态类型，发生在运行期。

153.       设计一个类计算子类的个数

1.   为类设计一个static静态变量count作为计数器；

2.   类定义结束后初始化count;

3.   在构造函数中对count进行+1;

4.   设计拷贝构造函数，在进行拷贝构造函数中进行count +1，操作；

5.   设计复制构造函数，在进行复制函数中对count+1操作；

6.   在析构函数中对count进行-1；

154.       怎么快速定位错误出现的地方

1.   如果是简单的错误，可以直接双击错误列表里的错误项或者生成输出的错误信息中带行号的地方就可以让编辑窗口定位到错误的位置上。

2.   对于复杂的模板错误，最好使用生成输出窗口。多数情况下出发错误的位置是最靠后的引用位置。如果这样确定不了错误，就需要先把自己写的代码里的引用位置找出来，然后逐个分析了。

155. sizeof 和strlen 的区别

1)   strlen计算字符串的具体长度（只能是字符串），不包括字符串结束符。返回的是字符个数。

2)   sizeof计算声明后所占的内存数（字节大小），不是实际长度。

3)   sizeof是一个取字节运算符，而strlen是个函数。

4)   sizeof的返回值=字符个数*字符所占的字节数，字符实际长度小于定义的长度，此时字符个数就等于定义的长度。若未给出定义的大小，分类讨论，对于字符串数组，字符大 小等于实际的字符个数+1；对于整型数组，字符个数为实际的字符个数。字符串每个字符占1个字节，整型数据每个字符占的字节数需根据系统的位数类确定，32位占4个字节。

5)   sizeof可以用类型做参数，strlen只能用char*做参数，且必须以‘\0’结尾，sizeof还可以用函数做参数；

6)   数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针；

156.       简述strcpy、sprintf与memcpy的区别

1)   操作对象不同

①     strcpy的两个操作对象均为字符串

②     sprintf的操作源对象可以是多种数据类型，目的操作对象是字符串

③     memcpy的两个对象就是两个任意可操作的内存地址，并不限于何种数据类型。

2)   执行效率不同

memcpy最高，strcpy次之，sprintf的效率最低。

3)   实现功能不同

①     strcpy主要实现字符串变量间的拷贝

②     sprintf主要实现其他数据类型格式到字符串的转化

③     memcpy主要是内存块间的拷贝。

157.       编码实现某一变量某位清0或置1

#define BIT3 (0x1 << 3 ) Satic int a;

//设置a的bit 3:

void set_bit3( void )

{

a |= BIT3; //将a第3位置1

}

//清a的bit 3

void set_bit3( void )

{

a &= ~BIT3; //将a第3位清零

}

158.       将“引用”作为函数参数有哪些特点？

1)   传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。这时，被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用，所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象（在主调函数中）的操作。

2)   使用引用传递函数的参数，在内存中并没有产生实参的副本，它是直接对实参操作；而使用一般变量传递函数的参数，当发生函数调用时，需要给形参分配存储单元，形参变量是实参变量的副本；如果传递的是对象，还将调用拷贝构造函数。因此，当参数传递的数据较大时，用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都好。

3)   使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果，但是，在被调函数中同样要给形参分配存储单元，且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算，这很容易产生错误且程序的阅读性较差；另一方面，在主调函数的调用点处，必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用，更清晰。

159.       分别写出BOOL,int,float,指针类型的变量a 与“零”的比较语句。

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)

无论是float还是double类型的变量，都有精度限制。所以一定要避免将浮点变量用“==”或“！=”与数字比较，应该设法转化成“>=”或“<=”形式。

160.       局部变量全局变量的问题？

1)   局部会屏蔽全局。要用全局变量，需要使用"::"局部变量可以与全局变量同名，在函数内引用这个变量时，会用到同名的局部变量，而不会用到全局变量。对于有些编译器而言，在同一个函数内可以定义多个同名的局部变量，比如在两个循环体内都定义一个同名的局部变量，而那个局部变量的作用域就在那个循环体内。

2)   如何引用一个已经定义过的全局变量，可以用引用头文件的方式，也可以用extern关键字，如果用引用头文件方式来引用某个在头文件中声明的全局变理，假定你将那个变写错了，那么在编译期间会报错，如果你用extern方式引用时，假定你犯了同样的错误，那么在编译期间不会报错，而在连接期间报错。

3)   全局变量可不可以定义在可被多个.C文件包含的头文件中，在不同的C文件中以static形式来声明同名全局变量。可以在不同的C文件中声明同名的全局变量，前提是其中只能有一个C文件中对此变量赋初值，此时连接不会出错

161.       数组和指针的区别？

1)   数组在内存中是连续存放的，开辟一块连续的内存空间；数组所占存储空间：sizeof（数组名）；数组大小：sizeof(数组名)/sizeof(数组元素数据类型)；

2)   用运算符sizeof 可以计算出数组的容量（字节数）。sizeof(p),p 为指针得到的是一个指针变量的字节数，而不是p 所指的内存容量。

3)   编译器为了简化对数组的支持，实际上是利用指针实现了对数组的支持。具体来说，就是将表达式中的数组元素引用转换为指针加偏移量的引用。

4)   在向函数传递参数的时候，如果实参是一个数组，那用于接受的形参为对应的指针。也就是传递过去是数组的首地址而不是整个数组，能够提高效率；

5)   在使用下标的时候，两者的用法相同，都是原地址加上下标值，不过数组的原地址就是数组首元素的地址是固定的，指针的原地址就不是固定的。

162. C++如何阻止一个类被实例化？一般在什么时候将构造函数声明为private？

1)   将类定义为抽象基类或者将构造函数声明为private；

2)   不允许类外部创建类对象，只能在类内部创建对象

163.       如何禁止自动生成拷贝构造函数？

1)   为了阻止编译器默认生成拷贝构造函数和拷贝赋值函数，我们需要手动去重写这两个函数，某些情况下，为了避免调用拷贝构造函数和拷贝赋值函数，我们需要将他们设置成private，防止被调用。

2)   类的成员函数和friend函数还是可以调用private函数，如果这个private函数只声明不定义，则会产生一个连接错误；

3)   针对上述两种情况，我们可以定一个base类，在base类中将拷贝构造函数和拷贝赋值函数设置成private,那么派生类中编译器将不会自动生成这两个函数，且由于base类中该函数是私有的，因此，派生类将阻止编译器执行相关的操作。

164.       拷贝构造函数形参能否值传递

不能。如果这样，调用拷贝构造函数，首先要将实参传递给形参，这个传递过程又要调用拷贝构造函数。如此循环，无法完成拷贝，栈也会满。

165. assert与NDEBUG

1)   assert宏的原型定义在<assert.h>中，其作用是如果它的条件返回错误，则终止程序执行，原型定义：

#include <assert.h>

void assert( int expression );

assert的作用是现计算表达式 expression ，如果其值为假（即为0），那么它先向stderr打印一条出错信息，然后通过调用 abort 来终止程序运行。如果表达式为真，assert什么也不做。

2)      NDEBUG宏是Standard C中定义的宏，专门用来控制assert()的行为。如果定义了这个宏，则assert不会起作用。定义NDEBUG能避免检查各种条件所需的运行时开销，当然此时根本就不会执行运行时检查。

3)   C Standard中规定了assert以宏来实现。<assert.h>被设计来可以被多次包含，其中一上来就undef assert，然后由NDEBUG宏来决定其行为。

166. Debug和release的区别

1)   调试版本，包含调试信息，所以容量比Release大很多，并且不进行任何优化（优化会使调试复杂化，因为源代码和生成的指令间关系会更复杂），便于程序员调试。Debug模式下生成两个文件，除了.exe或.dll文件外，还有一个.pdb文件，该文件记录了代码中断点等调试信息；

2)   发布版本，不对源代码进行调试，编译时对应用程序的速度进行优化，使得程序在代码大小和运行速度上都是最优的。（调试信息可在单独的PDB文件中生成）。Release模式下生成一个文件.exe或.dll文件。

3)   实际上，Debug 和 Release 并没有本质的界限，他们只是一组编译选项的集合，编译器只是按照预定的选项行动。事实上，我们甚至可以修改这些选项，从而得到优化过的调试版本或是带跟踪语句的发布版本。

167. main函数有没有返回值

1)   程序运行过程入口点main函数，main（）函数返回值类型必须是int，这样返回值才能传递给程序激活者（如操作系统）表示程序正常退出。main（int args, char **argv） 参数的传递。参数的处理，一般会调用getopt（）函数处理，但实践中，这仅仅是一部分，不会经常用到的技能点。

168.       写一个比较大小的模板函数

169. c++怎么实现一个函数先于main函数运行

1)   如果在main函数之前声明一个类的全局的对象。那么其执行顺序，根据全局对象的生存期和作用域，肯定先于main函数。

class simpleClass

{

public:

simpleClass( )

{

cout << "simpleClass constructor.." << endl;         }

};

simpleClass g_objectSimple; //step1全局对象

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) //step3

{

return 0;

}

2)   定义在main( )函数之前的全局对象、静态对象的构造函数在main( )函数之前执行。

3)   Main函数执行之前，主要就是初始化系统相关资源；

①    设置栈指针

②    初始化static静态和global全局变量，即data段的内容

③    将未初始化部分的全局变量赋初值：数值型short，int，long等为0，bool为FALSE，指针为NULL，等等，即.bss段的内容

④    全局对象初始化，在main之前调用构造函数

⑤    将main函数的参数，argc，argv等传递给main函数，然后才真正运行main函数

4)   Main函数执行之后

①    全局对象的析构函数会在main函数之后执行；

②    可以用_onexit 注册一个函数，它会在main 之后执行;

170.       智能指针怎么用？智能指针出现循环引用怎么解决？

1)   shared_ptr

调用一个名为make_shared的标准库函数，shared_ptr<int> p = make_shared<int>(42);通常用auto更方便，auto p = …;shared_ptr<int> p2(new int(2));

每个shared_ptr都有一个关联的计数器，通常称为引用计数，一旦一个shared_ptr的计数器变为0，它就会自动释放自己所管理的对象；shared_ptr的析构函数就会递减它所指的对象的引用计数。如果引用计数变为0，shared_ptr的析构函数就会销毁对象，并释放它占用的内存。

2)   unique_ptr

一个unique_ptr拥有它所指向的对象。某个时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定对象。当unique_ptr被销毁时，它所指向的对象也被销毁。

3)   weak_ptr

weak_ptr是一种不控制所指向对象生存期的智能指针，它指向由一个shared_ptr管理的对象，将一个weak_ptr绑定到一个shared_ptr不会改变引用计数，一旦最后一个指向对象的shared_ptr被销毁，对象就会被释放，即使有weak_ptr指向对象，对象还是会被释放。

4)   弱指针用于专门解决shared_ptr循环引用的问题，weak_ptr不会修改引用计数，即其存在与否并不影响对象的引用计数器。循环引用就是：两个对象互相使用一个shared_ptr成员变量指向对方。弱引用并不对对象的内存进行管理，在功能上类似于普通指针，然而一个比较大的区别是，弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放，从而避免访问非法内存。

171. strcpy函数和strncpy函数的区别？哪个函数更安全？

1)   函数原型

char* strcpy(char* strDest, const char* strSrc)

char* strncpy(char* strDest, const char* strSrc, int pos)

2)   strcpy函数: 如果参数 dest 所指的内存空间不够大，可能会造成缓冲溢出(buffer Overflow)的错误情况，在编写程序时请特别留意，或者用strncpy()来取代。
strncpy函数：用来复制源字符串的前n个字符，src 和 dest 所指的内存区域不能重叠，且 dest 必须有足够的空间放置n个字符。

3)   如果目标长>指定长>源长，则将源长全部拷贝到目标长，自动加上’\0’
如果指定长<源长，则将源长中按指定长度拷贝到目标字符串，不包括’\0’
如果指定长>目标长，运行时错误 ；

172.       为什么要用static_cast转换而不用c语言中的转换？

1)   更加安全；

2)   更直接明显，能够一眼看出是什么类型转换为什么类型，容易找出程序中的错误；可清楚地辨别代码中每个显式的强制转；可读性更好，能体现程序员的意图

173.       成员函数里memset(this,0,sizeof(*this))会发生什么

1)   有时候类里面定义了很多int,char,struct等c语言里的那些类型的变量，我习惯在构造函数中将它们初始化为0，但是一句句的写太麻烦，所以直接就memset(this, 0, sizeof *this);将整个对象的内存全部置为0。对于这种情形可以很好的工作，但是下面几种情形是不可以这么使用的；

2)   类含有虚函数表：这么做会破坏虚函数表，后续对虚函数的调用都将出现异常；

3)   类中含有C++类型的对象：例如，类中定义了一个list的对象，由于在构造函数体的代码执行之前就对list对象完成了初始化，假设list在它的构造函数里分配了内存，那么我们这么一做就破坏了list对象的内存。

174.       方法调用的原理（栈，汇编）

1)   机器用栈来传递过程参数、存储返回信息、保存寄存器用于以后恢复，以及本地存储。而为单个过程分配的那部分栈称为帧栈；帧栈可以认为是程序栈的一段，它有两个端点，一个标识起始地址，一个标识着结束地址，两个指针结束地址指针esp，开始地址指针ebp;

2)   由一系列栈帧构成，这些栈帧对应一个过程，而且每一个栈指针+4的位置存储函数返回地址；每一个栈帧都建立在调用者的下方，当被调用者执行完毕时，这一段栈帧会被释放。由于栈帧是向地址递减的方向延伸，因此如果我们将栈指针减去一定的值，就相当于给栈帧分配了一定空间的内存。如果将栈指针加上一定的值，也就是向上移动，那么就相当于压缩了栈帧的长度，也就是说内存被释放了。

3)   过程实现

①    备份原来的帧指针，调整当前的栈帧指针到栈指针位置；

②    建立起来的栈帧就是为被调用者准备的，当被调用者使用栈帧时，需要给临时变量分配预留内存；

③    使用建立好的栈帧，比如读取和写入，一般使用mov，push以及pop指令等等。

④    恢复被调用者寄存器当中的值，这一过程其实是从栈帧中将备份的值再恢复到寄存器，不过此时这些值可能已经不在栈顶了

⑤    恢复被调用者寄存器当中的值，这一过程其实是从栈帧中将备份的值再恢复到寄存器，不过此时这些值可能已经不在栈顶了。

⑥    释放被调用者的栈帧，释放就意味着将栈指针加大，而具体的做法一般是直接将栈指针指向帧指针，因此会采用类似下面的汇编代码处理。

⑦    恢复调用者的栈帧，恢复其实就是调整栈帧两端，使得当前栈帧的区域又回到了原始的位置。

⑧    弹出返回地址，跳出当前过程，继续执行调用者的代码。

4)   过程调用和返回指令

①    call指令

②    leave指令

③    ret指令

175. MFC消息处理如何封装的？

176.       回调函数的作用

1)   当发生某种事件时，系统或其他函数将会自动调用你定义的一段函数；

2)   回调函数就相当于一个中断处理函数，由系统在符合你设定的条件时自动调用。为此，你需要做三件事：1，声明；2，定义；3，设置触发条件，就是在你的函数中把你的回调函数名称转化为地址作为一个参数，以便于系统调用；

3)   回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用为调用它所指向的函数时，我们就说这是回调函数；

4)   因为可以把调用者与被调用者分开。调用者不关心谁是被调用者，所有它需知道的，只是存在一个具有某种特定原型、某些限制条件（如返回值为int）的被调用函数。

177.       随机数的生成

1)   #include<time.h>  srand((unsigned)time(NULL));   cout<<(rand()%(b-a))+a;

2)   由于rand()的内部实现是用线性同余法做的，所以生成的并不是真正的随机数，而是在一定范围内可看为随机的伪随机数。

3)   种子写为srand(time(0))代表着获取系统时间，电脑右下角的时间，每一秒后系统时间的改变，数字序列的改变得到的数字不同，这才得带不同的数字，形成了真随机数，即使是真随机数，也是有规律可循。

178.       STL底层数据结构实现

C++ STL 的实现：

1.vector      底层数据结构为数组 ，支持快速随机访问

2.list            底层数据结构为双向链表，支持快速增删

3.deque       底层数据结构为一个中央控制器和多个缓冲区，详细见STL源码剖析P146，支持首尾（中间不能）快速增删，也支持随机访问

deque是一个双端队列(double-ended queue)，也是在堆中保存内容的.它的保存形式如下:

[堆1] --> [堆2] -->[堆3] --> ...

每个堆保存好几个元素,然后堆和堆之间有指针指向,看起来像是list和vector的结合品.

4.stack      是适配器， 底层一般用list或deque实现，封闭头部即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时

5.queue    是适配器， 底层一般用list或deque实现，封闭头部即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时

（stack和queue其实是适配器,而不叫容器，因为是对容器的再封装）

6.priority_queue     的底层数据结构一般为vector为底层容器，堆heap为处理规则来管理底层容器实现

priority_queue< int, vector<int>, greater<int> > ipq; //建立小根堆

priority_queue<int> Q;   //默认大根堆

7.set                   底层数据结构为红黑树，有序，不重复

Set和multiset也可以当堆来用。 set<int，greater<int> >  set1;按照从大到小排列，即最大堆。

默认是从小到大排列，是最小堆。Multiset用法一样。

8.multiset         底层数据结构为红黑树，有序，可重复

9.map                底层数据结构为红黑树，有序，不重复

10.multimap    底层数据结构为红黑树，有序，可重复

11.hash_set     底层数据结构为hash表，无序，不重复

12.hash_multiset 底层数据结构为hash表，无序，可重复

13.hash_map    底层数据结构为hash表，无序，不重复

14.hash_multimap 底层数据结构为hash表，无序，可重复

179.       内存溢出、内存泄露、内存越界和栈溢出

内存溢出（out of memory）

是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用。

内存泄漏（memory leak）

是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，占用有用内存。

注：内存泄漏最终会导致内存溢出

简单理解，内存溢出就是要求分配的内存超出了系统所给的。内存泄漏是指向系统申请分配内存进行使用（new），但是用完后不归还（delete），导致占用有效内存。

内存越界

是指向系统申请一块内存后，使用时却超出申请范围。比如一些操作内存的函数：sprintf、strcpy、strcat、vsprintf、memcpy、memset、memmove。当造成内存泄漏的代码运行时，所带来的错误是无法避免的，通常会造成

1.破坏了堆中内存内存分配信息数据

2.破坏了程序其他对象的内存空间

3.破坏了空闲内存块

附：如果在之前你的程序运行一切正常，但因为你新增了几个类的成员变量或者修改了一部分代码（前提是保证你的这些修改是完全正确的）而导致程序发生错误，则因考虑是否是内存被破坏的原因了，重点排查内存是否越界。

缓冲区溢出（栈溢出）

程序为了临时存取数据的需要，一般会分配一些内存空间称为缓冲区。如果向缓冲区中写入缓冲区无法容纳的数据，机会造成缓冲区以外的存储单元被改写，称为缓冲区溢出。而栈溢出是缓冲区溢出的一种，原理也是相同的。分为上溢出和下溢出。其中，上溢出是指栈满而又向其增加新的数据，导致数据溢出；下溢出是指空栈而又进行删除操作等，导致空间溢出。

180. const重载问题

1、常成员函数和非常成员函数之间的重载

首先先回忆一下常成员函数

声明：<类型标志符>函数名（参数表）const；

说明：

（1）const是函数类型的一部分，在实现部分也要带该关键字。

（2）const关键字可以用于对重载函数的区分。

（3）常成员函数不能更新类的成员变量，也不能调用该类中没有用const修饰的成员函数，只能调用常成员函数。

（4）非常量对象也可以调用常成员函数，但是如果有重载的非常成员函数则会调用非常成员函数。

2、

void fun(int a)和

void fun(const int a); 没有重载

实际上没有区别，因为函数调用的时候，存在形实结合的过程，所以不管有没有const都不会改变实参的值。

3、

void fun(char *a)

{

cout << "non-const fun() " << a;

}

void fun(const char *a)

{

cout << "const fun() " << a;

} 重载

。因为char *a 中a指向的是一个字符串变量，而const char *a指向的是一个字符串常量，所以当参数为字符串常量时，调用第二个函数，而当函数是字符串变量时，调用第一个函数。

4、

void fun(char *a)

{

cout << "non-const fun() " << a;

}

void fun(char * const a)

{

cout << "const fun() " << a;

} 没有重载

char *a和char * const a，这两个都是指向字符串变量，不同的是char *a是指针变量 而char *const a是指针常量，这就和int i和const int i的关系一样了，所以也会提示重定义。

5、

void fun(const int &i)

{

cout << "fun(const int &) called  "<<endl;

}

void fun(int &i)

{

cout << "fun(int &) called "<<endl ;

}

重载

如int &i 和const int & i 也是可以重载的，原因是第一个i引用的是一个变量，而第二个i引用的是一个常量，两者是不一样的，类似于上面的指向变量的指针的指向常量的指针。

181.       程序随机崩溃的可能原因：

1、内存访问越界

1.1使用错误下标，导致数组访问越界；

1.2依靠字符串结束符判断结束，但是字符串没有正常使用结束符；

1.3使用strcpy,strcat,strcmp,strcasecmp,容易出现字符串读/写越界。应该使用strncpy,strncat,snprintf,strncmp,strncasecmp

2、多线程使用线程不安全的函数

rand()   getopt()   localtime()   strerror()

3、多线程读取的数据 加锁问题

3.1    对于被多个线程共同访问的全局数据，应加锁保护

3.2    死锁问题 死锁四个基本条件

3.3

4、非法指针

4.1野指针  未初始化的指针

4.2悬空指针 一个指针的指向对象已被删除，没有置空，那么就成了悬空指针

5、堆栈溢出

5.1递归调用

结束条件不能满足而无法返回

5.2循环调用

间接的函数调用循环

5.3大对象参数

结构、对象以值传递方式使用，应以指针、引用传递

5.4大对象局部变量

函数中结构、类变量直接在栈上定义，栈默认大小仅1M

使用 new 操作在堆上创建内存占用过大的数组等

182. shared_ptr线程不安全的原因

https://blog.csdn.net/Solstice/article/details/8547547

183.       未定义的行为 报错原因

和指针相关的

·        解引用 nullptr 指针；

·        解引用一个未初始化的指针；

·        解引用 new 操作失败返回的指针；

·        指针访问越界（解引用一个超出数组边界的指针）；

·        解引用一个指向已销毁对象的指针；

有符号整数溢出

整数做左移操作时，移动的位数为负数；

整数做移位操作时，移动的位数超出整型占的位数。（int64_t i = 1; i <<= 72）；

对自动初始化且没有赋初值的变量进行操作；（int i; i++; cout << i;）

在有返回值的函数结束时不返回内容；

说在最后

没有人可以一蹴而就，都是在不断磨砺中成长起来。 还有，内推记得找我