C++经典知识点总结- cshelloworld

c++ final关键字的作用是什么

作用1：禁止类被继承，在类的声明后面加上final，如class Person final，表示其他类无法继承该类。

作用2：禁止虚函数被子类重写virtual void func()final {};

class  Person final//final关键字用于禁止类的继承
{
public:
	Person() {};
	~Person() {};
	virtual void func()final {};
private:
};

sizeof与strlen的差异

sizeof是一个编译时确定的运算符，可以用于获取变量或类型在内存中占用的字节数。它在编译阶段就已确定，不依赖于运行时数据。

strlen是一个运行时确定的库函数，专门(只能)用于计算以空字符\0结尾的字符串的实际字符数。由于它需要遍历字符串，因此其结果仅在运行时才可知。

C与C++中static关键字的不同用途

在C语言中，static用于修饰局部静态变量（延长生命周期至程序结束）、外部静态变量（限制链接至其他文件）和静态函数（限制函数的作用域至定义它的文件内）。

在C++中，static除了上述功能外，还用于类中定义静态成员变量和静态成员函数。静态成员属于整个类，而非单个对象，常用于计数器或共享数据的存储。

C语言的delete关键字和delete[]

delete只会调用一次析构函数，delete[]会调用每个成员的析构函数。delete一般用于销毁对象，delete[]一般用于销毁数组。

C++new、delete、malloc、free关键字作用

malloc和free搭配使用，只是简单的申请动态内存和释放内存，不负责其他逻辑。

new和delete搭配使用，除了可以动态申请内存之外。还可以调用构造函数和析构函数。

子类析构时，需要调用父类的析构函数嘛

析构函数调用次序：先调用派生类析构函数，在调用基类析构函数。

构造函数调用次序：先调用基类构造函数，再调用派生类构造函数。

虚函数和纯虚函数

虚函数：定义在父类中的virtual关键字的函数，可以再子类中通过override关键字重写。基类有函数实现。

纯虚函数：父类中不提供具体实现，以=0结尾表示一个纯虚函数。强制所有子类必须重写该函数，同时基类变为抽象类，不能直接实例化。

什么是抽象类

如果一个类中包含纯虚函数，那么这个类被成为抽象类

引用和指针的区别

引用必须初始化，并且只能是一级引用。不能是多级引用。引用初始化之后不能被改变。

指针可以不用初始化，可以是多级指针。初始化只会可以再次被修改。

将引用作为函数参数有哪些特点

结构体和联合有什么区别

结构和联合都是由不同数据类型成员组成，区别是：同一时刻，联合只存放一个被选中的成员，所有成员公用一块地址。结构的所有成员，各有各的地址。

对联合成员的赋值，会覆盖其他成员的值。对结构体成员的赋值不影响其他成员的赋值。

C++虚析构函数的作用

防止内存泄漏，确保父类和派生类的析构函数都会被执行。作用是确保通过基类指针删除派生类对象时，能够正确调用派生类和基类的析构函数，防止资源泄漏。

C++类型转换有哪些

描述内存分配方式以及他们之间的区别

（1）、全局静态存储：编译阶段就已经分配好的内存，整个程序运行期间都存在，例如全局变量、static静态变量。

（2）、从栈上创建，执行函数时候，函数参数和内部变量分配的内存都在栈上，函数执行结束后会被释放掉。栈内存分配内置于处理器的指令集。

（3）、从堆上分配内存，也叫动态内存分配。程序员通过malloc或者new动态申请内存。同时需要自己手动释放内存。

C++中的空类有哪些成员函数

1、缺省构造函数：自动生成，用于创建类的新实例对象。

2、缺省拷贝构造函数：自动生成，在对象之间进行浅拷贝。类中有指针等需要深拷贝的资源时，必须自定义拷贝构造函数，否则会导致资源重复释放等问题。

3、缺省析构函数：在对象生命周期结束时候，自动调用。

4、缺省赋值运算符：用于对象之间的赋值操作。

5、缺省取地址运算符：用于获取对象的地址。

6、缺省取值运算符const：常量版本的取地址运算符，保证对象不会被修改。

设计一个类，不能被继承

1、使用final关键字，编译器会禁止任何子类继承该类。推荐使用该方案

2、将构造函数或者析构函数设置为私有或者受保护，并不提供友元类。该方案主要是用于特殊设计（单例）

虚函数表是什么意思

类成员函数的重写、重载和隐藏是什么意思

重写override：发生在基类和派生类之间，基类必须用virtual关键字修饰，派生类重写的时候，参数必须一致。

class Base
{
public:
	virtual	void func(int a) {};
};
class Derived : public Base
{
public:
	void func(int a) override {};
};

重载overload：发生在同一个类中，参数列表不同或者参数类型不同。和virtual关键字没有任何关系。

class Person
{
public:
	void func(int a) {};
	void func(int a, int b) {};
	void func(double a) {};
};

隐藏：发生在派生类和基类之间，派生类定义了和父类同名的函数，父类的同名函数就会被隐藏。如何让父类函数不被隐藏：使用using Base::func;

class Base {
public:
    void func(int a) { std::cout << "Base::func(int)"; }
    void func(double a) { std::cout << "Base::func(double)"; }
};
class Derived : public Base {
public: 
    //using Base::func;
    void func(int a) { std::cout << "Derived::func(int)"; } // 隐藏了Base的func(double)
};
int main()
{	
    Derived d;
    d.func(0.21); // 输出Derived::func(int) 编译器尝试将0.21转换为int
	//std::cout << "Hello World!\n";
}

C++多态实现的原理

多态的实现依赖虚函数表vtable和虚函数指针vptr。当类中存在虚函数时候，编译器会为类生成vtable，并且在构造函数中将vptr指向相应的vtable。这样通过this指针就可以访问正确的vtable。实现动态绑定和多态。

vtable：每个类一张，存放虚函数地址。 vptr：每个对象一个，指向所属类的vtable。

链表和数组的区别

存储形式：数组是连续内存空间，链表是非连续内存空间，节点之间通过指针连接。

数据查找：数组支持快速查找，速度快。链表则需要顺序检索，效率较低。

数据插入或者删除：数组需要大量数据移动，效率很低。链表只需要修改节点的前指针和后指针就可以，效率很高。

越界问题：数组操作的时候容易越界，链表不容易越界。风险较小。

typedef和define的区别

define是预处理阶段的文本替换，不做任何检查。它指的是宏定义。

typedef是为类型起一个新的类名，由编译器处理类型安全。

const和constexpr的区别

const：声明一个常量，不可修改。在编译阶段或者运行阶段确定，只能初始化一次。

constexpr：声明一个编译期常量，要求初始化表达式的时候就确定常量的值。

int func() {
	return 1;
}
const int aa = func();
constexpr int bb = 1;

const关键字的多方面用途

1、修饰变量：只能被初始化一次，初始化之后，值不可以被修改。

const int aa =1;

2、修饰指针

const int* p：指向的内容不可变，指针本身可变。
int* const p：指针本身不可变，指向内容可变。
const int* const p：指针和内容都不可变。

3、修饰函数参数：防止在函数内部修改参数，只读传递。

void print(const int value);

4、修饰成员函数：表示该成员函数不会修改类的成员变量，只能调用其他的const函数。

int getAge() const { return age; }

5、修饰返回值：返回值不可以作为左值赋值。

6、修饰类成员变量：C++11开始支持，这个变量必须在初始化列表中初始化。

指针常量和常量指针

指针常量：指针本身的值不可改变，一般指针被初始化之后，不能再指向其他的值。

const int* p;
int const* p; // 等价写法
int a = 10;
int b = 20;
const int* p = &a; // *p 不可修改
//*p = 30; // 错误，不能通过p修改a
p = &b;   // 正确，p可以指向别的地址

常量指针：指针所指向的数据不可改变，但是指针本身的值可以改变，改变其地址。

int a = 10;
int b = 20;
int* const p = &a; // p不可修改
*p = 30; // 正确，可以修改a的值
//p = &b; // 错误，p不能指向别的地址

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