1 C++基础

1.1 语言基础

1.1.1 简述C++语言特点

1. 面向对象而且兼容C语言

2. 三大特性：

   • 封装
   • 继承
   • 多态

3. C++语言编写出的程序结构清晰，易于扩充，可读性好

4. 运行效率高，比汇编语言慢10%到20%

5. C++可复用性高，C++引入了模板的概念，后面在此基础上，实现了方便开发的标准模板库STL（Standard Template Library）

1.1.2 C与C++区别

1. C是C++的子集，C++能兼容C，但是C++又有很多新特性比如引用、智能指针、auto变量等

2. C++面向对象，C面向过程

3. C++更加安全，C有指针使用的潜在危险，强制转换的不确定性和内存泄漏的问题，C++针对次有多const常量、智能指针等。

4. C++可复用性高，引入模板概念并有STL，比C的函数库更灵活通用。

1.1.3 C++中struct和class的区别

1.1.4 include<>和include""的区别

1. 前者是系统文件，后者是自定义文件
2. 在编译器预处理阶段查找头文件的路径不同
   • include<>：编译器设置的头文件路径-->系统变量。
   • include""：当前头文件目录-->编译器设置的头文件路径-->系统变量。

1.1.5 C++和C的结构体struct区别

1.1.6 C++代码执行的过程

1. 预编译

   • 展开宏定义，处理条件编译指令和预编译指令
   • 删除所有注释
   • 添加行号和文件名标识

2. 编译

   • 词法分析：将源代码的字符序列分割成一系列的记号。
   • 语法分析：对记号进行语法分析，产生语法树。
   • 语义分析：判断表达式是否有意义。
   • 代码优化
   • 生成汇编代码

3. 汇编

   • 这个过程主要是将汇编代码转变成机器可以执行的指令。

4. 链接

   • 将不同的源文件产生的目标文件进行链接，从而形成一个可以执行的程序。

1.1.7 static关键字的作用

1. 定义全局静态变量和局部静态变量
2. 定义静态函数或者静态变量：静态函数或静态变量只能在本源文件中使用；
3. static关键字可以用于定义类中的静态成员变量(函数)。类中的static静态数据成员拥有一块单独的存储区，而不管创建了多少个该类的对象。所有这些对象的静态数据成员都共享这一块静态存储空间。

1.1.8 为什么静态成员函数没有this指针

当调用一个对象的非静态成员函数时，系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数不属于任何一个对象，因此C++规定静态成员函数没有this指针。既然它没有指向某一对象，也就无法对一个对象中的非静态成员进行访问。

1.1.9 函数指针

1. 定义：函数指针就是指向函数的指针变量。每一个函数都有一个入口地址，该入口地址就是函数指针所指向的地址。
2. 应用场景：回调（callback）

1.1.10 静态变量初始化

对于C语言的全局和静态变量，初始化发生在任何代码执行之前，属于编译期初始化。

而C++标准规定：全局或静态对象当且仅当对象首次用到时才进行构造。

1.1.11 nullptr调用成员函数可以吗？为什么？

可以，因为在编译时对象就绑定了函数地址，和指针空不空没关系。若函数中没有需要解引用this的地方，则函数运行不会出错，但是若用到this，因为this=nullptr，运行出错。

1.1.13 什么是野指针，怎么产生的，如何避免？

1. 概念：野指针就是指针指向的位置是不可知的（随机的、不正确的、没有明确限制的）

2. 产生原因：释放内存后指针不及时置空（野指针），依然指向了该内存，那么可能出现非法访问的错误。这些我们都要注意避免。

3. 避免办法：

（1）初始化置NULL

（2）申请内存后判空

（3）指针释放后置NULL

（4）使用智能指针

1.1.14 静态局部变量，全局变量，局部变量的特点，以及使用场景

1.1.15 ++i和i++

1. 赋值顺序不同：++ i 是先加后赋值；i ++ 是先赋值后加；++i和i++都是分两步完成的。

2. 效率不同：后置++执行速度比前置的慢。

3. i++ 不能作为左值，而++i 可以：

4. 两者都不是原子操作。

1.1.16 说说new和malloc的区别

• malloc底层实现：当开辟的空间小于 128K 时，调用 brk（）函数；当开辟的空间大于 128K 时，调用mmap（）。malloc采用的是内存池的管理方式，以减少内存碎片。先申请大块内存作为堆区，然后将堆区分为多个内存块。当用户申请内存时，直接从堆区分配一块合适的空闲快。采用隐式链表将所有空闲块，每一个空闲块记录了一个未分配的、连续的内存地址。

• new底层实现：关键字new在调用构造函数的时候实际上进行了如下的几个步骤：

  • 创建一个新的对象
  • 将构造函数的作用域赋值给这个新的对象（因此this指向了这个新的对象）
  • 执行构造函数中的代码（为这个新对象添加属性）
  • 返回新对象

1.1.17 说说const和define的区别。

const用于定义常量；而define用于定义宏，而宏也可以用于定义常量。都定义常量时：

1. 生效阶段不同：const生效于编译的阶段；define生效于预处理阶段。

2. 储存位置不同：const定义的常量，在C语言中是存储在内存中、需要额外的内存空间的；define定义的常量，运行时是直接的操作数，并不会存放在内存中。

3. 定义方式不同：const定义的常量是带类型的；define定义的常量不带类型。因此define定义的常量不利于类型检查。

1.1.18 指针函数和函数指针区别

指针函数本质是一个函数，其返回值为指针。 函数指针本质是一个指针，其指向一个函数。

int *fun(int x,int y);  //指针函数
int (*fun)(int x,int y); //函数指针

1.1.19 const *位置不同的对比

const int a;     //指的是a是一个常量，不允许修改。
const int *a;    //a指针所指向的内存里的值不变，即（*a）不变
int const *a;    //同const int *a;
int *const a;    //a指针所指向的内存地址不变，即a不变
const int *const a;   //都不变，即（*a）不变，a也不变```

1.1.20 使用指针注意事项

• 定义指针时，先初始化为NULL。

• 用malloc或new申请内存之后，应该立即检查指针值是否为NULL。防止使用指针值为NULL的内存。

• 为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右值使用。

• 避免数字或指针的下标越界

• 动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏

• 用free或delete释放了内存之后，立即将指针设置为NULL，防止“野指针”

1.1.21 说说内联函数和函数的区别

1. 内联函数比普通函数多了关键字inline

2. 内联函数避免了函数调用的开销；普通函数有调用的开销

3. 普通函数在被调用的时候，需要寻址（函数入口地址）；内联函数不需要寻址。

4. 内联函数有一定的限制，内联函数体要求代码简单，不能包含复杂的结构控制语句；普通函数没有这个要求。

1.1.22 C++传值方式？区别？

值传递：形参即使在函数体内值发生变化，也不会影响实参的值；

引用传递：形参在函数体内值发生变化，会影响实参的值；

指针传递：在指针指向没有发生改变的前提下，形参在函数体内值发生变化，会影响实参的值；

做函数形参时，最好不使用值传递，因为会拷贝一个副本，效率很低，使用引用传递和指针传递更高效，不发生拷贝行为，但是两者间引用传递更加安全。

1.2 C++内存

1.2.1 重写和重载

1. 重写/覆盖：派生类中与基类同返回值类型、同名和同参数的虚函数重定义，构成虚函数覆盖，也叫虚函数重写。
2. 重载：同一作用域中，同名函数的形式参数（参数个数、类型或者顺序）不同时，构成函数重载。
3. 隐藏：不同作用域中，定义的同名函数构成隐藏（不要求函数返回值和函数参数类型相同）。（派生类中与基类同返回值类型、同名和同参数的非虚函数也构成隐藏。）

1.2.2 内存分区

1. 代码区：存放函数体的二进制代码，由操作系统进行管理；
2. 全局区：存放全局变量和静态（全局、局部）变量和字符串常量；
3. 栈区（stack）：由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值，局部变量等；
4. 堆区（heap）：由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时由操作系统回收。

内存分区意义：不同区域存放不同的数据，赋予数据不同的生命周期, 更大限度的灵活编程。

1.2.3 内存中的堆区和栈区的区别

1.2.4 内存泄露以及解决办法

• 定义：简单地说就是申请了一块内存空间，使用完毕后没有释放掉
• 一般出现在
  • new和malloc申请资源使用后，没有用delete和free释放；
  • 子类继承父类时，父类析构函数不是虚函数。
  • Windows句柄资源使用后没有释放。
• 解决办法，记得检查释放内存或者使用智能指针

1.2.5 程序有哪些setion

如上图，从低地址到高地址，一个程序由代码段、数据段、BSS段、堆、共享区、栈等组成。

1. 数据段：存放程序中已初始化的全局变量和静态变量的一块内存区域。

2. 代码段：存放程序执行代码的一块内存区域。只读，代码段的头部还会包含一些只读的常数变量。

3. BSS 段：存放程序中未初始化的全局变量和静态变量的一块内存区域。

4. 可执行程序在运行时又会多出两个区域：堆区和栈区。

   • 堆区：动态申请内存用。堆从低地址向高地址增长。

   • 栈区：存储局部变量、函数参数值。栈从高地址向低地址增长。是一块连续的空间。

5. 最后还有一个共享区，位于堆和栈之间。

1.3 面向对象

1.3.1 简述面向对象

1.3.2 简述三大特征

面向对象的三大特征是封装、继承、多态。

1. 封装

2. 继承

3. 多态

1.4 STL

1.5 C++11 新特性

2 操作系统

3 计算机网络

4 数据库

5 算法与数据结构

6 项目相关

7 设计模式

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