C++面试问题汇总及解答（一）

C++中的多态的理解

从多态的分类来说，可以分为静态多态和动态多态。
静态多态也可以说是编译期多态，其特点就是在编译阶段就已经确定了函数的版本，静态多态的实现方法是：函数重载和函数模板的使用
动态多态可以称为运行期多态，在运行期才能确定运行的函数，实现方式是基类指针或者是基类引用指向一个派生类的对象
为什么C语言中没有函数重载？

编译器在编译期间创建的一个字符串，用来指明函数的定义和原型，C/C++程序的函数在内部使用不同的名字修饰方式，C的名字修饰更简单，只标明了函数名和函数参数的字节数，C++的名字修饰则包含了函数的调用方式，返回值类型，参数个数甚至参数类型
C++中的虚函数

虚函数是为了实现C++的运行多态而出现的，每个含有虚函数的类都会隐含一个虚函数表指针，指向一个虚函数表，虚函数表在编译过程中生成，且每一个类只有一个，虚函数表中只包含虚函数，虚函数按照声明顺序存在虚表中，在派生类中，前面是基类的虚函数，后面是派生类的虚函数
inline有什么用，什么时候编译？和宏定义的区别在哪里

inline关键字用来表示函数为内联函数，为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间的问题
inline的使用是有所限制的，inline只适合函数体内简单的函数使用，不能包含复杂的结构控制语句，并且内联函数本身不能是递归的
inline函数仅仅是对编译器的一个建议，所以最后能否真正内联，看编译器的意思
定义在类中的成员函数默认都是内联的
关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，将inline放在函数声明前面不起任何作用
宏定义使用预处理器实现，只能实现一些简单的字符替换，不能进行参数有效性的检验，另外其返回值不能被强制转换为可转换的合适类型
宏定义在预处理阶段展开，inline在编译期间展开
C++的内存空间

C++的内存空间分为五个部分：静态存储区、栈区、堆区、文字常量区和程序代码区
静态存储区：在程序编译的时候分配好，且在程序的整个运行期间都存在，主要存放静态数据（局部static变量，全局static变量）全局变量和常量
栈区：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放，栈内存分配运算内置与处理器的指令集中效率很高，但是分配到内存容量有限
堆区：亦称动态内存分配，程序在运行过程中使用malloc或new申请的内存，需要程序员在适当的时候释放，动态内存的生存期由程序员决定，如果不释放，则在程序结束时才会被释放
文字常量区：常量字符串的保存地，程序结束后由系统释放
程序代码区：存放函数体的二进制代码
lambda表达式

lambda定义了一个匿名函数，其底层是一个匿名的函数对象，使得代码更加灵活和简洁
典型的lambda函数由捕获列表，函数参数列表和函数体组成
捕获列表有按值捕获和按引用捕获两种
lambda的返回值类型一般可以省略，编译器会代为推理
const

const在*的左边，变量为const
const在*的右边，指针为const
类的成员函数后面加const表明这个函数不会对这个类的对象的数据成员作任何改变
常量对象可以调用const成员函数，而不能调用非const修饰的函数
const成员函数可以被对应的具有相同形参列表的非const成员函数承载。这种情况下类对象的常量性决定调用那个函数
const成员函数可以访问非const对象的非const数据成、const数据成员也可以访问const对象内的所有数据成员
非const成员函数只可以范文非const对象的任意数据成员
成员函数的const修饰的是this指针
如何让对象只分配在栈上

将new operator函数定义为private，或者定义为delete函数
内存池

程序频繁地在堆上分配和释放内存可能会导致性能地损失，为了解决这个问题，在真正使用内存之前，预先申请分配一定数量、大小预设的内存块留作备用，当产生内存需求时就从内存池中分出一部分内存块。
map和unorder_map的区别

map的底层实现是红黑树结构
unordered_map的底层是现实是哈希表
红黑树

红黑树的红节点表示的是节点与其子节点有一个左倾红链接
红黑树的是2-3-4树的一种实现。2-3-4树是阶数为4的B树
2-3-4树种的2节点对应红黑树中的黑色节点，非2节点以红节点加黑节点的方式存在，红节点的意义是与黑色父节点结合，表达着2-3-4树中的3，4节点
2-3树到红黑树的转化
2节点转换为黑节点、3节点转换为左倾红黑树，且红节点为子结点
定义：
1、节点颜色有红色和黑***r /> 2、根节点一定是黑***r /> 3、叶子节点一定是黑***r /> 4、不会有连续的红色节点
5、是一棵二叉查找树
红黑树的左旋可以将右倾转换为左倾
红黑树的颜色反转，将4节点降为三个2节点