C++面试知识点总结

目录

1、面向对象（OO）编程的基本原则：SOLID原则 

2、面向对象四大基本特性

3、重载与覆盖的区别

4、谈一下虚函数；

4.1  为什么析构函数是虚函数？ 

4.2  而构造函数不能为虚函数？ 

5、四种强制转换

6、C++11新特性 

7、C++14新特性：在C++11基础上做了小改动 

8、C++17新特性： 

9、指针和引用： 

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面向对象编程思想（OOP） 

1、面向对象（OO）编程的基本原则：SOLID原则 

（1）单一职责原则；S：对象应该仅具有一种单一功能； 

（2）开放封闭原则；O：软件体应该是对于扩展是开放的，对于修改是封闭的； 

（3）Liskov里氏替换原则；L：程序中对象在不改变程序正确性的前提下，被它的子类所替换； 

（4）依赖倒置原则；I：高层次的模块不应该依赖于低层次的模块；抽象接口不应该依赖于具体实现，两者都应该依赖于抽象接口； 

（5）接口隔离原则；D：依赖于抽象而不是一个实例；目的是系统解开耦合，从而容易重构，更改和重新部署。 

2、面向对象四大基本特性

（1）抽象：提取现实世界中某事物的关键特性，为该事物构建建模的过程。 

类与对象体现了C++抽象特性，即类是对象的抽象，对象是类的具体表现形式。 

（2）封装：即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制程序对类属性的读取和修改。 

封装有两方面的含义：一是将有关的数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位，各个对象之间相对独立，互不干扰。二是将对象中某些部分对外隐蔽，即隐蔽其内部细节，只留下少量接口，以便于外界联系，接收外界的消息。 

这种对外界隐蔽的做法称为信息隐蔽。信息隐蔽还有利于数据安全，防止无关的人了解和修改数据。 

（3）继承（重用）：类的继承与派生体现了C++的继承特性。 

子类继承父类的特性和行为。 

（4）多态：类的虚函数体现了C++的多态性。 

多态，即同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。表现形式有覆盖（重写）和重载。 

多态性是指：由继承而产生的不同的派生类，其对象对同一消息做出不同的响应。 

3、重载与覆盖的区别

（1）重载要求函数名相同，但是参数列表必须不同； 

覆盖要求函数名、参数列表、返回值必须相同。 

（2）重载描述的是同一个类中不同成员函数直接的关系； 

覆盖是子类和基类之间不同成员函数之间的关系。 

（3）重载的确定是在编译时确定，是静态； 

虚函数则是在运行时动态确定。 

4、谈一下虚函数；

（1）类的虚函数体现了C++的多态性； 

虚函数如何实现多态：就是用父类的指针指向其子类的对象，父类指针根据赋给它的不同子类指针，动态的调用子类的该函数，而不是父类的函数。 

（2）何为多态性，多态性是指发出的消息被不同的对象接收时会产生完全不同的行为；（同一操作作用于不同的对象，可以有不同的解释，产生不同的执行结果） 

（3）实现多态性的方式： 

        a、重载：运算符重载和函数重载； 

        b、静态关联的优缺点：程序执行效率高，但对程序员水平要求较高。  

        c、覆盖：虚函数和纯虚函数。 

        d、动态关联的优缺点：提供更好的编程灵活性、问题抽象性和程序的易维护性，但是函数调用速度慢。 

（4）虚函数是怎么实现多态的：实现原理：虚函数表+虚表指针vptr； 

        a、记住：通过对象调用虚函数不会出现多态（通过指针或者引用才会有多态性） 

        b、编译器处理：为每个类对象添加一个成员vptr，在内存前面； 

        c、虚表属于类，不属于对象；每个类使用一个虚函数表，每个类对象用一个虚表指针。 

        d、空类，内存为1，会有默认的构造和析构函数, 有虚函数的类，内存为4(32)，8(64)； 

（5）虚析构函数，构造函数不能声明为虚函数。 

（6）纯虚函数与抽象类：包含纯虚函数的类称为抽象类； 

纯虚函数的作用是在基类中为派生类保留一个函数的名字，以便派生类根据需要对它进行定义。 

（7）为什么引入抽象基类和纯虚函数： 

a、为了方便使用多态性 

b、在很多情况下，基类本身生成对象是不合理的。 

（8）虚函数与纯虚函数的区别： 

        a、虚函数是实现的，哪怕是空实现；纯虚函数只是一个接口，是函数声明，需要子类去实现

        b、虚函数在子类中也可以不修改，但纯虚函数必须在子类中实现 

        c、虚函数的类用于“实作继承”，也就是说继承接口的同时也继承了父类的实现，当然也可以完成自己的实现；纯虚函数的类用于“介面继承”，即纯虚函数关注的是接口统一性，现由子类完成。 

        d、带纯虚函数的类叫虚基类（抽象类），这种类不能直接实例化对象，只有被继承，并实现其纯虚函数后，才能使用。 

4.1  为什么析构函数是虚函数？ 

我们知道删除指针对象是没有问题的，指针对象的析构函数会正确调用，但仅限于指针的类型所表示的对象大小。 

如果以一个基类指针指向其派生类，删除这个基类指针只能删除基类对象部分，而不能删除整个派生类对象，原因是通过基类指针无法访问派生类的析构函数。 

4.2  而构造函数不能为虚函数？ 

原因是构造自己时，对象还不存在。虚函数需要有虚函数表，但这个表因为在构造阶段是不存在的，至少还没分配内存，无法实现定义要求。

5、四种强制转换

（1）static_cast：静态转换，基本数据类型间、有类型指针与void*，基类和派生类、指针与引用； 

（2）dynamic_cast：动态转换，专门用于将多态基类的指针货引用强制转换为派生类的指针或引用；运行时类型检查，不安全会返回null。下行转换，是安全的； 

（3）const_cast：常量转换，仅用于进行去除 const 属性的转换；不能在不同的种类间转换。 

   里面的类型，必须是指针、引用或者指向对象类型成员的指针，不能是对象或者基本类型。 

（4）reinterpret_cast:强转，不安全也不建议。 \

6、C++11新特性 

（1）lambda：[捕获列表]（参数列表）mutable修饰符->返回类型{函数体} 

（2）左右值引用： 

       a、左值引用&：对左值进行引用的类型，=右边的值必须可以取地址；int &b = a; 

        b、右值引用&&：=右边需要时右值，可以用std::move强制把左值转换为右值；int &&b = 5;  或者 int &&b = std::move(a); 

（3）移动语义：std::move，转移资源所有权，转为自己所有，别人不再使用。深浅拷贝，直接把原来需要拷贝的内存易主。 

（4）完美转发：std::forward，可以写一个接受任意实参的函数模板，并转发到其他函数，目标函数也会收到与转发函数完全相同的实参；即是：转发函数实参是左值，那目标函数实参也是左值（右值同理）。 

（5）std::function：实现函数回调； 

（6）std::bind：将可调用的对象和参数一起绑定，绑定的结果使用std::function进行保存，并延迟调用到任何我们需要的时候. 

（7）auto：通过=右边的类型推导出变量的类型； 

        decltype：用于推导表达式类型； 

（8）智能指针: 

        a、shared_ptr：多个shared_ptr智能指针可以共同使用同一块内存。(计数机制,add+1,sub-1,引用计数为0,堆内存自动释放)； 

        可解决资源忘记释放内存泄露问题，及悬空指针问题。 

        b、unique_ptr：对象对其有唯一所有权.同一个时间只能有一个智能指针可以指向该对象。 

        c、weak_ptr：弱引用，配合shared_ptr使用，指向shared_ptr所管理的对象，但是不会增加引用计数，用于避免循环引用。 

        但是解决相互引用的同时，引用数永远不会为0，所以才用弱引用，不会增加引用计数。 

7、C++14新特性：在C++11基础上做了小改动 

（1）定义变量模板： 

（2）lambda表达式的改动：auto func = [x = 3](auto y) {return x + y; }; 

a、支持lambda泛型参数： 

b、支持初始化捕获： 

（3）constexpr限制放宽： 

8、C++17新特性： 

（1）对auto表达式推导的规则进行了改变： 

（2）lambda表达式可以捕获”*this“，之前捕获this是只读的引用，x在捕获当前对象的拷贝。 

（3）inline变量； 

（4）namespace嵌套； 

9、指针和引用： 

（1）定义和性质不同： 

指针式一个变量，存储的是一个地址，指向内存的一个存储单元； 

引用是原变量的一个别名，和原变量实质上是同一个东西。 

（2）指针可以 有多级，引用只能是一级； 

（3）指针可以在定义时候不初始化，引用必须在定义时候初始化； 

（4）指针可以指向NULL，引用却不可以； 

（5）指针初始化后可以再改变，引用却不可以； 

（6）sizeof的运算结果不同； 

（7）自增运算意义不同： 

指针：指针指向当前指向内存的后面的内存； 

引用：相当于引用原变量的自增； 

（8）指针和引用作为函数参数时，指针需要检查是否为空，引用不需要； 

（9）指针和引用都可以作为函数参数，改变实参的值。