2023-03-01 16:39 成都理工大学 C++ 发布于四川

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日常实习C++面经汇总与教程

最近忙了大概一个月，终于找到实习了，这里把自己面试过程遇到的问题记录一下。

ps：很多东西我之前都写过文章，所以重复的地方就直接贴上过去的文章的链接了。

这里只放上有关C++的内容，其它的例如项目啊，编译链接工具的使用就因人而异了。

C++中的多态

以下是一个常见的多态的场景

struct A {
    virtual void foo() = 0;
};
struct B : A {
    virtual void foo() { cout << "this is B\n"; }
};
struct C : A {
    virtual void foo() { cout << "this is C\n"; }
};
struct D : A {
    virtual void foo() { cout << "this is D\n"; }
};

int main() {      
    vector<A*>v = { new B{},new C{},new D{} };
    for (auto& it : v) {
        it->foo();
    }
}

这里我们用到了虚函数

严格鸽：C++虚函数表的位置——从内存的角度

对于C++中对象的内存模型，我的建议是用C语言模拟一个

严格鸽：C语言实现虚函数/继承/封装

这里一个经常遇到的问题，为什么我们说虚函数慢？

考虑到，函数在执行的时候，需要进行跳转（汇编的角度而言就是动cs：ip

而虚函数，需要先去虚函数表里面，然后在跳转到相应的函数上，也就是跳转的次数多了，对cache不友好。

但是，最重要的是，虚函数不能进行内联优化。

请记住，C++的编译器的优化水平很高，但是对于虚函数这种“运行期”确定的函数，是不能依靠编译器进行编译优化的。

这里提到了，运行期，和编译期。这两个概念在后面也会提到。

那么如何解决这个问题呢？

我们可以使用编译期多态来CRTP来解决。

严格鸽：现代C++学习—— CRTP 编译期多态

（CRTP不是万能的，有些东西必须是运行期的

智能指针

智能指针的实现就是RAII

现代C++如果非要说是C with xxx的话，那么就是 C with RAII

严格鸽：现代C++学习—— 什么是RAII

严格鸽：现代C++学习 —— 为什么需要std::move

至于智能指针的具体实现，网上有很多，大家自己去看就可以了。

谈及智能指针，最好也谈以下所有权的概念

例如，我现在有个资源，然后我有个函数，我是选择把所有权给这个函数啊，还是把所有权留在原来的作用域。

（这个内容在上面的文章就有提及。

模板

模板就是面向编译器的编程，我们通过编写模板相关的代码，让编译器帮我们根据提供的类型，生成对应的代码。

另外，C++的类型系统是十分强大的，所以有关模板的内容希望大家好好学习。

C++模板学习实践（这是个专栏，内容可能比较多，看是看完肯定有收获的

另外，有关模板的发展（可以我的文章里面的模板元都是const static 这种比较old的。

首先是模板变量和模板类型，过去我们需要::value,::type 现在可以直接定义了。

对于标准库，_v 就是 ::value , _t 就是::type （所以学一学old版本的很有帮忙的

还有就是constexpr 函数，对于编译期计算，可以直接constexpr 函数解决。

另外就是C++20的概念与约束了

过去我们需要用严格鸽：现代C++学习——模板SFINAE 来表示一个鸭子类型。

鸭子类型：我希望一个类型具有这样的变量，这样的函数。。。

例如下面我们就约束了类型T是一个int或者一个具有size函数len成员变量的类型。

template<typename T>
concept is_int = is_same_v<T, int>;

template<typename T>
concept need = requires(T x) {
    x.size();
    x.len;
};
template<typename T>
requires(is_int<T> || need<T>)
void foo(T x) {

}
int main() {      
    foo(1);
    struct A {void size();int  len;};
    foo(A{});
    struct B { void Size(); int  Len; };
    foo(B{});//编译失败，ide会报错
}

上面是几个经常被问道的内容，属于基础了，下面放上几个杂项。

lambda

严格鸽：c++函数进化史（函数，函数指针，function，仿函数，lambda）

lambda编译器帮我们生成的匿名的仿函数

variant

variant是可以析构的union

严格鸽：C/C++ union 使用教程 (常见操作与缺陷)

严格鸽：现代C++学习——实现多类型存储std::variant

类型擦除

在问std::any的实现的时候问的。

在C语言总，一般是用void* ，然后自己维护一个type

严格鸽：现代C++学习——实现动态类型std::any

模板元编程

就让写了个斐波那契数列

但是你可以归并排序！

严格鸽：模板元编译期链表归并排序

多线程

问了一些实现什么的

原子类型是用cas （compare and swap）实现的。

其它的锁都是基于原子类型的操作

std::call_once

之前没有听说过

std::call_once - cppreference.com

pimpl

为了加快编译时间的，但是我没这么用过（编译时间不是用来摸鱼的吗

有个面试官说过，可以用编译参数来控制。

堆，栈空间

堆是os帮我们维护的，栈空间编译器帮我们维护了。

注意不要写出这样的代码

int* foo() {
    int arr[100];
    return arr;
}

异常安全

没有怎么用过（最多几千行的代码，用啥异常啊）

可以了解下std::optional 与 std::expected

Effective C++ 29：追求异常安全的代码

关于noexcept，可以看下这个代码

void foo1() noexcept;
void foo1() noexcept(noexcept(foo1())) {

}

void foo2();
void foo2() noexcept(noexcept(foo2())) {

}
int main() {      
    constexpr bool x =  noexcept(foo1());
    constexpr bool y =  noexcept(foo2());
}