C++⼀些基础⾯试知识
1. new、delete、malloc、free关系
new调⽤构造函数；
free和new对应，它只会释放内存；
delete会调⽤对象的析构函数；
malloc与free是C/C++语⾔的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可⽤于申请动态内存和释放内存。对于⾮内部数据类型的对象⽽⾔，光⽤maloc/free⽆法满⾜动态对象的要求。对象在创建的同时要⾃动执⾏构造函数，对象在消亡之前要⾃动执⾏析构函数。由于malloc/free是库函数⽽不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执⾏构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。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。注意new/delete不是库函数。
2. delete与delete[]的区别
delete只会调⽤⼀次析构函数，⽽delete[]会调⽤每⼀个成员的析构函数。
在More Effective C++中有更为详细的解释：“当delete操作符⽤于数组时，它为每个数组元素调⽤析构函数，然后调⽤operator delete来释放内存。”delete与new配套，delete []与new []配套。
3. C++有哪些性质（⾯向对象特点）
封装、继承、多态
4. ⼦类析构时要调⽤⽗类的析构函数吗？
定义⼀个对象时先调⽤基类的构造函数，然后调⽤派⽣类的构造函数；
析构的时候恰好相反，先调⽤派⽣类的析构函数，再调⽤基类的析构函数，也就是说在基类的析构调⽤的时候，派⽣类的信息已经全部销毁了。
5. 多态，虚函数，纯虚函数
多态：是对于不同对象接受相同消息时产⽣不同的动作。C++的多态性具体体现在运⾏和编译两个⽅⾯：程序运⾏时的多态性通过继承和虚函数来体现，程序编译时的多态性体现在函数的运⾏和重载上。
虚函数：在基类中冠以关键字virtual的成员函数。它提供了⼀种接⼝界⾯。允许在派⽣类中对基类的虚函数重新定义。
纯虚函数的作⽤：在基类中为其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。作为接⼝⽽存在纯虚函数不具备函数的功能，⼀般不能直接被调⽤。
  从基类继承来的纯虚函数，在派⽣类中仍是虚函数。如果⼀个类中⾄少有⼀个纯虚函数，那么这个类被称为抽象类（abstract class）。
  抽象类中不仅包括纯虚函数，也可包括虚函数。抽象类必须⽤作派⽣其他类的基类，⽽不能⽤于直接创建对象实例。但仍可使⽤指向抽象类的指针⽀持运⾏时多态性。
6.求下⾯函数的返回值（微软）
int func(x)
{
int countx = 0;
while(x)
{
countx ++;
x = x&(x-1);
}
return countx;
}
假定x = 9999。答案：8
思路：将x转化为2进制，看含有的1的个数。
7．什么是“引⽤”？声明和使⽤“引⽤”要注意哪些问题？
引⽤就是某个⽬标变量的别名，对引⽤进⾏操作和对变量直接操作效果完全相同。声明⼀个引⽤的时候，切记要对其进⾏初始化。引⽤声明完毕后，相当于⽬标变量有两个名称，即该⽬标原名称和引⽤名，不能再把该引⽤名作为其他变量名的别名。声明⼀个引⽤不是新定义了⼀个变量，它只表⽰该引
⽤名是变量的⼀个别名，它本⾝不是⼀种数据类型，因此引⽤本⾝不占存储单元，系统也不给引⽤分配存储单元。不能建⽴数组的引⽤。
８.将引⽤作为函数参数有哪些特点？
（1）传递引⽤给函数与传递指针的效果是⼀样的。这时，被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的⼀个别名来使⽤，所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的⽬标对象（在主调函数中）的操作。
（2）使⽤引⽤传递函数的参数，在内存中并没有产⽣实参的副本，它是直接对实参操作；⽽使⽤⼀般变量传递函数的参数，当发⽣函数调⽤时，需要给形参分配存储单元，形参变量是实参变量的副本；如果传递的是对象，还将调⽤拷贝构造函数。因此，当参数传递的数据较⼤时，⽤引⽤⽐⽤⼀般变量传递参数的效率和所占空间都好。
（3）使⽤指针作为函数的参数虽然也能达到与使⽤引⽤的效果，但是，在被调函数中同样要给形参分配存储单元，且需要重复使⽤"*指针变量名"的形式进⾏运算，这很容易产⽣错误且程序的阅读性较差；另⼀⽅⾯，在主调函数的调⽤点处，必须⽤变量的地址作为实参。⽽引⽤更容易使⽤，更清晰。
９.在什么时候需要使⽤“常引⽤”？
当既要利⽤引⽤提⾼程序的效率，⼜要保护传递给函数的数据不在函数中被改变，就应该使⽤常引⽤。常引⽤声明⽅式：const类型标识符＆引⽤名＝⽬标变量名
10.将“引⽤”作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则?
格式：类型标识符 &函数名（形参列表及类型说明）{ //函数体 }
好处：在内存中不产⽣被返回值的副本；（注意：正是因为这点原因，所以返回⼀个局部变量的引⽤是不可取的。因为随着该局部变量⽣存期的结束，相应的引⽤也会失效，产⽣runtime error!
注意事项：
（1）不能返回局部变量的引⽤。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引⽤就成为了"⽆所指"的引⽤，程序会进⼊未知状态。
（2）不能返回函数内部new分配的内存的引⽤。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引⽤），⼜⾯临其它尴尬局⾯。例如，被函数返回的引⽤只是作为⼀个临时变量出现，⽽没有被赋予⼀个实际的变量，那么这个引⽤所指向的空间（由new分配）就⽆法释放，造成memory leak。
（3）可以返回类成员的引⽤，但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在⼀个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的⾮常量引⽤（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。
（4）流操作符重载返回值申明为“引⽤”的作⽤：
流操作符<<；和>>，这两个操作符常常希望被连续使⽤，例如：cout << "hello" << endl;　因此这两个操作符的返回值应该是⼀个仍然⽀持这两个操作符的流引⽤。可选的其它⽅案包括：返回⼀个流对象和返回⼀个流对象指针。但是对于返回⼀个流对象，程序必须重新（拷贝）构造⼀个新的流对象，也就是说，连续的两个<<；操作符实际上是针对不同对象的！这⽆法让⼈接受。对于返回⼀个流指针则不能连续使⽤<<；操作符。因此，返回⼀个流对象引⽤是惟⼀选择。这个唯⼀选择很关键，它说明了引⽤的重要性以及⽆可替代性，也许这就是C++语⾔中引⼊引⽤这个概念的原因吧。
赋值操作符=。这个操作符象流操作符⼀样，是可以连续使⽤的，例如：x = j = 10；或者(x=10)=100；赋值操作符的返回值必须是⼀个左值，以便可以被继续赋值。因此引⽤成了这个操作符的惟⼀返回值选择。
11、结构与联合有何区别？
（１）结构和联合都由多个不同的数据类型成员组成，但在任何同⼀时刻，联合中只存放了⼀个被选中的成员（所有成员公⽤⼀块地址空间），⽽结构的所有成员都存在（不同成员的存放地址不同）。
（２）对联合的不同成员赋值，将会对其他成员重写，原来成员的值就不存在了；⽽对结构的不同成员赋值是互不影响的。
12、试写出程序结果：
int  a=4;
int  &f(int  x)
{    a=a+x;
return  a;
}
int main(void)
{    int  t=5;
cout<<f(t)<<endl;  a = 9
f(t)=20;            a = 20
cout<<f(t)<<endl;    t = 5,a = 20  a = 25
t=f(t);                a = 30 t = 30
cout<<f(t)<<endl;  }    t = 60
}
13.重载（overload)和重写(overried，有的书也叫做“覆盖”）的区别？
重载：是指允许存在多个同名函数，⽽这些函数的参数表不同（或许参数个数不同，或许参数类型不同，或许两者都不同）。
重写：是指⼦类重新定义⽗类虚函数的⽅法。
从实现原理上来说：
重载：编译器根据函数不同的参数表，对同名函数的名称做修饰，然后这些同名函数就成了不同的函数（⾄少对于编译器来说是这样的）。如，有两个同名函数：function func(p:integer):integer；和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的：int_func、str_func。对于这两个函数的调⽤，在编译器间就已经确定了，是静态的。也就是说，它们的地址在编译期就绑定了（早绑定），因此，重载和多态⽆关！
重写：和多态真正相关。当⼦类重新定义了⽗类的虚函数后，⽗类指针根据赋给它的不同的⼦类指针，动态的调⽤属于⼦类的该函数，这样的函数调⽤在编译期间是⽆法确定的（调⽤的⼦类的虚函数的地址⽆法给出）。因此，这样的函数地址是在运⾏期绑定的（晚绑定）。
14.有哪⼏种情况只能⽤intialization list ⽽不能⽤assignment?
当类中含有const、reference成员变量；基类的构造函数都需要初始化表。
15. C++是不是类型安全的？
不是。两个不同类型的指针之间可以强制转换（⽤reinterpret cast）。C＃是类型安全的。
16. main 函数执⾏以前，还会执⾏什么代码？
全局对象的构造函数会在main函数之前执⾏
17. 描述内存分配⽅式以及它们的区别?
（１）从静态存储区域分配。内存在程序编译时就已经分配好了，这块内存在程序的整个运⾏期间都存在。例如全局变量，static变量。
（２）在栈上创建。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。栈的内存分配运算内置于处理器的指令集。
（３）从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运⾏的时候⽤malloc 或new 申请任意多少的内存，程序员⾃⼰负责在何时⽤free 或delete 释放内存。动态内存的⽣存期由程序员决定，使⽤⾮常灵活，但问题也最多。
18.分别写出BOOL,int,float，指针类型的变量a 与“零”的⽐较语句。
molloc函数答案：
BOOL : if ( !a ) or if(a)
int : if ( a == 0)
float : const EXPRESSION EXP = 0.000001
if ( a < EXP && a >-EXP)
pointer : if ( a != NULL) or if(a == NULL)
19.请说出const与#define 相⽐，有何优点？
const作⽤：const作⽤：定义常量、修饰函数参数、修饰函数返回值三个作⽤。被Const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提⾼程序的健壮性。
1） const 常量有数据类型，⽽宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进⾏类型安全检查。⽽对后者只进⾏字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换可能会产⽣意料不到的错误。
2）有些集成化的调试⼯具可以对const 常量进⾏调试，但是不能对宏常量进⾏调试。
20.简述数组与指针的区别？
数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。指针可以随时指向任意类型的内存块⼉。
(1)修改内容上的差别
char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
char *p = “world”; // 注意p 指向常量字符串
p[0] = ‘X’; // 编译器不能发现该错误，运⾏时错误
(2) ⽤运算符sizeof 可以计算出数组的容量（字节数）。sizeof(p),p 为指针得到的是⼀个指针变量的字节数，⽽不是p 所指的内存容量。
C++/C 语⾔没有办法知道指针所指的内存容量，除⾮在申请内存时记住它。注意当数组作为函数的参数进⾏传递时，该数组⾃动退化为同类型的指针。
char a[] = "hello world";
char *p = a;
cout<< sizeof(a) << endl; // 12 字节
cout<< sizeof(p) << endl; // 4 字节
计算数组和指针的内存容量
void Func(char a[100])
{
cout<< sizeof(a) << endl; // 4 字节⽽不是100 字节
}
第21题： int (*s[10])(int) 表⽰的是什么？
int (*s[10])(int) 函数指针数组，每个指针指向⼀个int func(int param)的函数。
第22题：栈内存与⽂字常量区
char str1[] = "abc";
  char str2[] = "abc";
  const char str3[] = "abc";
  const char str4[] = "abc";
  const char *str5 = "abc";
  const char *str6 = "abc";
  char *str7 = "abc";
  char *str8 = "abc";
  cout << ( str1 == str2 ) << endl;//0  分别指向各⾃的栈内存
  cout << ( str3 == str4 ) << endl;//0  分别指向各⾃的栈内存
  cout << ( str5 == str6 ) << endl;//1指向⽂字常量区地址相同
  cout << ( str7 == str8 ) << endl;//1指向⽂字常量区地址相同
  结果是：0 0 1 1
  解答：str1,str2,str3,str4是数组变量，它们有各⾃的内存空间；⽽str5,str6,str7,str8是指针，它们指向相同的常量区域。
第23题：将程序跳转到指定内存地址
要对绝对地址0x100000赋值，我们可以⽤(unsigned int*)0x100000 = 1234；那么要是想让程序跳转到绝对地址是0x100000去执⾏，应该怎么做？
  *((void (*)( ))0x100000 ) ( );
  ⾸先要将0x100000强制转换成函数指针，即:
  (void (*)())0x100000
  然后再调⽤它:
  *((void (*)())0x100000)();
  ⽤typedef可以看得更直观些:
  typedef void(*)() voidFuncPtr;
  *((voidFuncPtr)0x100000)();
第24题：int id[sizeof(unsigned long)]；这个对吗？为什么？
答案：正确这个 sizeof是编译时运算符，编译时就确定了  ，可以看成和机器有关的常量。
第25题：引⽤与指针有什么区别？
（１）引⽤必须被初始化，指针不必。
（２）引⽤初始化以后不能被改变，指针可以改变所指的对象。
（３）不存在指向空值的引⽤，但是存在指向空值的指针。
第27题：复杂声明
void * ( * (*fp1)(int))[10];
float (*(* fp2)(int,int,int))(int);
int (* ( * fp3)())[10]();
分别表⽰什么意思？
【标准答案】
1.void * ( * (*fp1)(int))[10];  fp1是⼀个指针，指向⼀个函数，这个函数的参数为int型，函数的返回值是⼀个指针，这个指针指向⼀个数组，这个数组有10个元素，每个元素是⼀个void*型指针。
2.float (*(* fp2)(int,int,int))(int);  fp2是⼀个指针，指向⼀个函数，这个函数的参数为3个int型，函数的返回值是⼀个指针，这个指针指向⼀个函数，这个函数的参数为int型，函数的返回值是float型。
3.int (* ( * fp3)())[10]();  fp3是⼀个指针，指向⼀个函数，这个函数的参数为空，函数的返回值是⼀个指针，这个指针指向⼀个数组，这个数组有10个元素，每个元素是⼀个指针，指向⼀个函数，这个函数的参数为空，函数的返回值是int型。
第29题：基类的析构函数不是虚函数，会带来什么问题？
派⽣类的析构函数⽤不上，会造成资源的泄露。
第30题：全局变量和局部变量有什么区别？是怎么实现的？操作系统和编译器是怎么知道的？
⼆者⽣命周期不同：
全局变量随主程序创建，随主程序销毁⽽销毁；局部变量在局部函数内部，甚⾄局部循环体等内部存在，退出局部函数或局部循环体就不存在了。
使⽤⽅式不同：通过声明后全局变量程序的各个部分都可以使⽤；局部变量只能在局部使⽤；分配在栈区。
操作系统和编译器通过内存分配的位置来知道，全局变量分配在全局数据段并且在程序开始运⾏的时候被加载。局部变量则分配在堆栈⾥⾯。
4、#define和const的区别
1）#define定义的常量没有类型，所给出的是⼀个⽴即数；const定义的常量有类型名字，存放在静态区域
2）处理阶段不同，#define定义的宏变量在预处理时进⾏替换，可能有多个拷贝，const所定义的变量在编译时确定其值，只有⼀个拷贝。3）#define定义的常量是不可以⽤指针去指向，const定义的常量可以⽤指针去指向该常量的地址
4）#define可以定义简单的函数，const不可以定义函数
5、重载overload，覆盖override，重写overwrite，这三者之间的区别
1）overload，将语义相近的⼏个函数⽤同⼀个名字表⽰，但是参数和返回值不同，这就是函数重载
特征：相同范围（同⼀个类中）、函数名字相同、参数不同、virtual关键字可有可⽆
2）override，派⽣类覆盖基类的虚函数，实现接⼝的重⽤
特征：不同范围（基类和派⽣类）、函数名字相同、参数相同、基类中必须有virtual关键字（必须是虚函数）

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