C++经典知识点⾯试题
1、指针的优点和缺点
优点：灵活⾼效
(1)提⾼程序的编译效率和执⾏速度（数组下标往下移时，需要使⽤乘法和加法，⽽指针直接使⽤++即可）
(2)通过指针可使⽤主调函数和被调函数之间共享变量或数据结构，便于实现双向数据通讯。
(3)可以实现动态的存储分配。
(4)便于表⽰各种数据结构，如结构体，编写⾼质量的程序。
缺点：容易出错
(1)可能变成野指针，导致程序崩溃
(2)内存泄露
(3)可读性差
2、指针和引⽤的定义和区别
(1)指针和引⽤的定义
1)指针：指针是⼀个变量，存储⼀个地址，指向内存的⼀个存储单元；
2)引⽤跟原来的变量实质上是同⼀个东西，只不过是原变量的⼀个别名⽽已。
(2)指针和引⽤的区别
<1> 从内存分配上来说：
1)指针是⼀个实体，⽽引⽤仅是个别名，即为指针分配内存，⽽不为引⽤分配内存空间；
<2> 从指向的内容来说：
2)引⽤只能在定义时被初始化⼀次，之后不可变；指针可变；
3)引⽤不能为空，指针可以为空；
4)const与指针搭配可以表⽰指针指向和指针指向内容是否可变。const与引⽤搭配只有⼀种，即来修饰其内容的可读性。由于引⽤从⼀⽽终，不⽤修饰其指向。
5)指针可以有多级，但是引⽤只能是⼀级(int **p；合法,⽽int &&a是不合法的)
<3> 其他⽅⾯
6)"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；
7)指针和引⽤的⾃增(++)运算意义不⼀样；
指针和引⽤在符号表中的形式：程序在编译时分别将指针和引⽤添加到符号表上。在符号表上记录的是变量名及变量所对应地址。在符号表上，指针变量对应的地址值为指针变量的地址值，⽽引⽤对应的地址值是引⽤对象的地址值。符号表⽣成后就不会再改，因此指针可以改变指向的对象（指针变量中的值可以改），⽽引⽤对象不能改。
3、malloc/free 和 new/delete相关的⾯试题
1）：C++有了malloc/free 为什么还要new/delete？
（1）malloc/free只在申请空间时，它们只需要申请空间，⽆法对空间进⾏操作。
（2）⽽在创建C++的对象时，不仅仅是需要申请空间，还需要⾃动调⽤构造函数，以及在对象消亡之前要⾃动执⾏析构函数。
因此 C++语⾔需要⼀个能完成动态内存分配和初始化⼯作的运算符new，以及⼀个能完成清理与释放内存⼯作的运算符delete。
根据上⾯两点，我们可以知道malloc/free 是不能满⾜C++的需要的，因此需要new/delete。
即在创建对象时，能分配内存空间且初始化内存 + 销毁对象时，能回收空间且对内存进⾏清理的new/delete。
2）为什么malloc/free在申请空间时，它们只能申请空间，⽆法对空间进⾏操作？
因为：malloc/free 是库函数，使⽤它需要头⽂件，在⼀定程度上是独⽴于语⾔的。编译器在处理库函数时，编译器不需要知道它是做啥的，⽽仅仅需要对该函数进⾏编译，并且保证调⽤函数时的参数和返回值是合法的，并⽣成相应 call 函数的代码就ok了。编译器不会控制库函数做⼀些操作，⽐如调⽤构造函数和析构函数。因此malloc/free⽆法满⾜动态⽣成对象的要求。
3）为什么new/delete 在申请空间时，它们不仅能申请空间，还能调⽤构造函数或析构函数对对空间进⾏操作？
因为：new/delete是运算符，它与+-*/的地位是⼀样的。编译器看到new/delete时，就知道只要它要做啥操作，并⽣成对应的代码。4）：malloc/free  和 new/delete 的相同点和不同点
相同点：它们都可以申请和释放空间。
不同点：
⼀、new/delete 在申请空间的时候能对空间进⾏操作，⽽malloc/free 不能。
（1）new ：分配内存 + 调⽤类的构造函数 + 初始化  delete：释放内存 + 调⽤类的析构函数
（2）malloc：只分配内存，不会进⾏初始化类成员的⼯作  free只释放内存，不会调⽤析构函数
⼆、new/delete是C++运算符，能重载
（1）new、delete 是运算符，可以进⾏重载
（2）malloc,free是标准库函数，不可以进⾏重载，但可以覆盖。
三、new delete 更加安全，简单：
（1）不⽤计算类型⼤⼩：⾃动计算要分配存储区的字节数
（2）不⽤强制类型转换：⾃动返回正确的指针类型（⼆者返回值不同，⼀个为void*,⼀个是某种数据类型指针）
四、new可以分配⼀个对象或对象数组的存储空间，malloc不可以
五、new和delete搭配使⽤，malloc和free搭配使⽤：混搭可能出现不可预料的错误
六、new后执⾏的三个操作：（某⾯试题⽬）
（1）new的类分配内存空间。
（2）调⽤类的构造⽅法。
（3）返回该实例（对象）的内存地址
4、构造函数、析构函数与虚函数的关系
（1）为什么构造函数不能是虚函数？
简单点说，构造函数的调⽤是发⽣多态的前提（多态有对象指针引发）。
（2）为什么在派⽣类中的析构函数常常为虚析构函数？
简单点说，发⽣多态时，防⽌漏掉调⽤派⽣类的析构函数。
（3）把所有的类的析构函数都设置为虚函数好吗？
简单点说，不好，会造成时间和空间浪费。
具体答案在博客中。
5、C++中，哪些函数不可以被声明为虚函数
总的来说，共有五种，普通函数（⾮成员函数）、构造函数、内联函数、静态函数、友元函数。
⾸先说明两点：
（1）虚函数是为了实现多态，⽽多态是属于动态联编，在运⾏时确定调⽤哪个函数。
（2）虚函数调⽤时，类之间需要有公有继承 +继承关系 + 基类指针或引⽤调⽤。
具体解释
（1）普通函数为啥不能是虚函数？
原因：多态是依托于类的，要声明的多态的函数前提必须是虚函数。
（2）构造函数为啥不能是虚函数？
原因：多态是依托于类的，多态的使⽤必须是在类创建以后，⽽构造函数是⽤来创建构造函数的，所以不⾏。
具体的原因：虚表指针的初始化时在构造函数进⾏的，⽽虚函数需要放到虚表中。在调⽤虚函数前，必须⾸先知道虚表指针，此时⽭盾就出来了。字符串拷贝函数strcpy作用
（3）内联函数为啥不能是虚函数？
原因：内联函数属于静态联编，即内联函数是在编译期间直接展开，可以减少函数调⽤的花销，即是编译阶段就确定调⽤哪个函数了。但是虚函数是属于动态联编，即是在运⾏时才确定调⽤哪⼀个函数。显然这两个是冲突的。
（4）静态函数为啥不能使虚函数？
原因：
<1>从技术层⾯上说，静态函数的调⽤不需要传递this指针。但是虚函数的调⽤需要this指针，来到虚函数表。相互⽭盾
<2>从存在的意义上说，静态函数的存在时为了让所有类共享。可以在对象产⽣之前执⾏⼀些操作。与虚函数的作⽤不是⼀路的。
（5）友元函数为啥不能是虚函数？
原因：C++不⽀持友元函数的继承，不能继承的函数指定不是虚函数。
6、能做switch()的参数类型是：
能⾃动转换为整形（int）且转换过程中不存在精度损失的类型
具体包括：byte,short,char,int. 但是不包括：long,string,double,float等。
7、堆栈溢出⼀般是由什么原因导致的？
（1）没有回收垃圾资源
（2）递归调⽤的层次太深
8、C++中的空类，默认产⽣哪些类成员函数？
（1）默认的构造函数
（2）默认的拷贝构造函数
（3）默认的赋值函数
（4）默认的析构函数
（5）默认的取地址运算符（不带const）
（6）默认的取地址运算符（带const）
[cpp]
class Empty
{
public:
Empty();                          // 缺省构造函数
Empty( const Empty& );            // 拷贝构造函数
~
Empty();                        // 析构函数
Empty& operator=( const Empty& ); // 赋值运算符
Empty* operator&();              // 取址运算符
const Empty* operator&() const;  // 取址运算符 const
};
9、⾯向对象的四个特性：
（1）抽象性：是对事物的抽象概括描述，继⽽将客观事物抽象成类，从⽽实现了客观世界向计算机世界的转化。
（2）封装性：把客观事物封装成抽象的类，并且只让可信的类活对象进⾏访问，⽽对其他成员进⾏信息隐藏。
（3）继承性：新产⽣的类⽆需重新编写现有类的代码，⽽直接使⽤现有类的功能，继⽽对新类进⾏扩展。
（4）多态性：允许基类指针指向各种各样的派⽣类对象，之后能够根据其指向的派⽣类对象，做出不同的反应（该反应为虚函数实现的）。即多态的出现，就是给出⼀个统⼀处理各种各样的派⽣类的⽅法。⽐如可以定义⼀个数组，数组类型为基类指针类型，放的可以是各种派⽣类，之后可以使⽤基类指针对数组元素统⼀处理。
注：有书上说是四个，有书上说是三个，不是很统⼀。
10、简述strcpy与memcpy的相同点和区别点：
相同点：strcpy与memcpy都可以实现拷贝的功能
不同点：
（1）实现功能不同，strcpy主要实现字符串变量间的拷贝，memcpy主要是内存块间的拷贝。
（2）操作对象不同，strcpy的操作对象是字符串，memcpy 的操作对象是内存地址，并不限于何种数据类型。
（3）执⾏效率不同，memcpy最⾼，strcpy次之。
11、内存分配⽅式
⼀个C、C++程序编译时内存分为5⼤存储区：全局区、栈区、堆区、⽂字常量区、程序代码区。
(1) 在静态存储区域分配
控制者：编译器
分配时间：在程序编译的时候分配内存
释放时间：在程序的整个运⾏期间都存在，程序结束后由OS释放
内容：全局变量，static变量
特点：
0、速度快，不易出错。
1、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静态变量在另⼀块区域
2、定义后，变量的值可以改变
(2) 在栈上创建
控制者：由编译器⾃动分配释放
分配时间：在程序运⾏(执⾏函数)的时候分配内存
释放时间：在函数执⾏结束时，释放存储单元⾃动被释放。
举例：局部变量，函数参数
特点：
1、栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，分配效率很⾼，但是分配的内存容量有限。
2、定义后，变量的值可以改变
(3) 从堆上分配
控制者：程序员⼀般由程序员分配和释放，。
分配时间：在程序运⾏(遇见new或malloc)的时候分配内存。
释放时间：程序员⾃⼰决定，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，但是程序运⾏期间不释放的内存属于内存泄露。
举例：使⽤new 和 malloc申请的空间
特点：
0、频繁地分配和释放不同⼤⼩的堆空间将会产⽣堆内碎块
1、程序员使⽤malloc 或new 申请任意多少的内存，⾃⼰负责在何时⽤free 或delete 释放内存，否则会造成内存泄露。
2、定义后，变量的值可以改变
(4) ⽂字常量区
控制着：编译器
分配时间：在程序编译的时候分配内存
释放时间：程序结束后由系统释放
举例：常量字符串
特点：定义后，变量的值不可以改变，只读的
(5) 程序代码区
内容：存放函数体的⼆进制代码
12.堆内存与栈内存的⽐较
(1)申请⽅式
栈：由系统分配，
堆：有程序员显式分配，malloc和new
(2)申请⼤⼩的限制
栈：在Windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是⼀块连续的内存的区域。栈内存的地址和⼤⼩是系统预先规定好的，⽽且能从栈申请的⼤⼩很⼩，在WINDOWS下，栈的⼤⼩是2M，如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提⽰overflow。
堆：堆是向⾼地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是⽤链表来存储的空闲内存地址的，⾃然是不连续的，⽽链表的遍历⽅向是由低地址向⾼地址。堆的⼤⼩受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间⽐较灵活，也⽐较⼤。
(3)申请后系统的响应
栈：只要栈的剩余空间⼤于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提⽰栈溢出。
堆：⾸先应该知道操作系统有⼀个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻第⼀个空间⼤于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。由于到的堆结点的⼤⼩不⼀定正好等于申请的⼤⼩，系统会⾃动的将多余的那部分重新放⼊空闲链表中。
(4)申请效率的⽐较
栈：由系统⾃动分配，速度较快。但程序员是⽆法控制的。
堆：由new分配的内存，⼀般速度⽐较慢，⽽且容易产⽣内存碎⽚，不过⽤起来最⽅便。

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