1.指針和引用的區(qū)別
1.指針有自己的一塊空間，而引用只是一個別名；
2.使用sizeof看一個指針的大小是4，而引用則是被引用對象的大??；
3.指針可以被初始化為NULL，而引用必須被初始化且必須是一個已有對象的引用；
4.作為參數(shù)傳遞時，指針需要被解引用才可以對對象進行操作，而直接對引用的修改都會改變引用所指向的對象；
5.可以有const指針，但是沒有const引用；
6.指針在使用中可以指向其它對象，但是引用只能是一個對象的引用，不能改變；
9.如果返回動態(tài)內(nèi)存分配的對象或者內(nèi)存，必須使用指針，引用可能引起內(nèi)存泄露
2. 堆和棧的區(qū)別
1)棧，由編譯器自動管理，無需我們手工控制；堆，申請釋放工作由程序員控制
2)堆的生長方向是向上的，也就是向著內(nèi)存地址增加的方向；棧的生長方向是向下的，是向著內(nèi)存地址減小的方向增長。
3)對于堆來講，頻繁的 new/delete 勢必會造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，從而造成大量的碎片，使程序效率降低。對于棧來講，則不會存在這個問題
4)一般來講在 32 位系統(tǒng)下，堆內(nèi)存可以達到4G的空間，但是對于棧來講，一般都是有一定的空間大小的(2M)。
3. new與malloc區(qū)別
- new分配內(nèi)存按照數(shù)據(jù)類型進行分配，malloc分配內(nèi)存按照大小分配；
- new不僅分配一段內(nèi)存，而且會==調(diào)用構(gòu)造函數(shù)==，但是malloc則不會;delete銷毀的時候會調(diào)用對象的析構(gòu)函數(shù)，而free則不會；
- new返回的是指定對象的指針，而malloc返回的是void*，因此malloc的返回值一般都需要進行類型轉(zhuǎn)化；
- new是一個==操作符==可以重載，malloc是一個==庫函數(shù)==；
- new如果分配失敗了會拋出bad_malloc的異常，而malloc失敗了會返回NULL。
- new和new[]的區(qū)別，new[]一次分配所有內(nèi)存，多次調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，分別搭配使用delete和delete[]，同理，delete[]多次調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，銷毀數(shù)組中的每個對象。
4. Struct和class的區(qū)別
默認的繼承訪問權(quán)限struct是public的，class是private的。
5.define 和 const 的區(qū)別（編譯階段、安全性、內(nèi)存占用等）
define只是在預(yù)編譯時進行字符置換，把程序中出現(xiàn)的字符串PI全部換成3.14159。在預(yù)編譯之后，程序中不再有PI這個標(biāo)識符。PI不是變量，沒有類型，不占用存儲單元，而且容易出錯
6.在C++中const和static的用法（定義，用途）
● 請說一下static的作用
- 全局靜態(tài)變量
內(nèi)存中的位置：靜態(tài)存儲區(qū)，在整個程序運行期間一直存在。初始化：未經(jīng)初始化的全局靜態(tài)變量會被自動初始化為0（自動對象的值是任意的，除非他被顯式初始化）。
作用域：全局靜態(tài)變量在聲明他的文件之外是不可見的，準確地說是從定義之處開始，到文件結(jié)尾。 - 局部靜態(tài)變量
其余同全局靜態(tài)變量。
作用域：作用域仍為局部作用域，當(dāng)定義它的函數(shù)或者語句塊結(jié)束的時候，作用域結(jié)束。但是當(dāng)局部靜態(tài)變量離開作用域后，并沒有銷毀，而是仍然駐留在內(nèi)存當(dāng)中，只不過我們不能再對它進行訪問，直到該函數(shù)再次被調(diào)用，并且值不變。 - 靜態(tài)函數(shù)
數(shù)的定義和聲明在默認情況下都是extern的，但靜態(tài)函數(shù)只是在聲明他的文件當(dāng)中可見，不能被其他文件所用。函數(shù)只可在本cpp內(nèi)使用，不會同其他cpp中的同名函數(shù)引起沖突。 - 類的靜態(tài)成員
靜態(tài)成員是類的所有對象中共享的成員，而不是某個對象的成員。對多個對象來說，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只存儲一處，供所有對象共用。 - 類的靜態(tài)函數(shù)
靜態(tài)成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，它們都屬于類的靜態(tài)成員，它們都不是對象成員。因此，對靜態(tài)成員的引用不需要用對象名。
在靜態(tài)成員函數(shù)的實現(xiàn)中不能直接引用類中說明的非靜態(tài)成員，可以引用類中說明的靜態(tài)成員（這點非常重要）。如果靜態(tài)成員函數(shù)中要引用非靜態(tài)成員時，通過對象來引用。
● 說說const的作用，越多越好
- const修飾全局變量、const修飾局部變量為不可修改；
- const在*左側(cè)，const就是用來修飾指針?biāo)赶虻淖兞?，即指針指向為常量const int * a；
- const在*右側(cè)，const就是修飾指針本身，即指針本身是常量，指針本身不能改變，指針指向的內(nèi)容可以改變 int * const a；
- const修飾引用做形參,提高效率；
- const修飾成員變量，必須在構(gòu)造函數(shù)列表中初始化；
- const修飾成員函數(shù)，const成員函數(shù)不能修改類中的成員變量，只讀不寫。當(dāng)const在函數(shù)名前面的時候修飾的是函數(shù)返回值
7.計算下面幾個類的大小：
class A {};: sizeof(A) = 1;
class A { virtual Fun(){} };: sizeof(A) = 4(32位機器)/8(64位機器);
class A { static int a; };: sizeof(A) = 1;
class A { int a; };: sizeof(A) = 4;
class A { static int a; int b; };: sizeof(A) = 4;
● 構(gòu)造與析構(gòu)順序徐
static E e2;
C c;
int main()
{
A *a = new A();
B b;
static D d;
delete a;
return 0;
}
class E constructor
class C constructor
class A constructor
class B constructor
class D constructor
class A destructor
class B destructor
class D destructor
class C destructor
class E destructor
8.請你來說一說重載和重寫
重載：兩個函數(shù)名相同，但是參數(shù)列表不同（個數(shù)，類型），返回值類型沒有要求，在同一作用域中
重寫：子類繼承了父類，父類中的函數(shù)是虛函數(shù)，在子類中重新定義了這個虛函數(shù)。
9.C ++內(nèi)存管理（熱門問題）
在C++中，虛擬內(nèi)存分為代碼段、數(shù)據(jù)段、BSS段、堆區(qū)、文件映射區(qū)以及棧區(qū)六部分。
代碼段: 包括只讀存儲區(qū)和文本區(qū)，其中只讀存儲區(qū)存儲==字符串常量==，文本區(qū)存儲==程序的機器代碼==。
數(shù)據(jù)段：存儲程序中==已初始化的全局變量和靜態(tài)變量==
bss 段：存儲==未初始化的全局變量和靜態(tài)變量（局部+全局）==，以及所有被初始化為0的全局變量和靜態(tài)變量。
映射區(qū):存儲==動態(tài)鏈接庫==以及調(diào)用mmap函數(shù)進行的文件映射
棧：使用?？臻g存儲函數(shù)的返回地址、參數(shù)、局部變量、返回值
堆區(qū)：調(diào)用new/malloc函數(shù)時在堆區(qū)動態(tài)分配內(nèi)存，同時需要調(diào)用delete/free來手動釋放申請的內(nèi)存。
10.結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊方式和為什么要進行內(nèi)存對齊？
內(nèi)存對齊的原則
- 從0位置開始存儲；
- 變量存儲的起始位置是該變量大小的整數(shù)倍；
- 結(jié)構(gòu)體總的大小是其最大元素的整數(shù)倍，不足的后面要補齊；
- 結(jié)構(gòu)體中包含結(jié)構(gòu)體，從結(jié)構(gòu)體中最大元素的整數(shù)倍開始存；
- 如果加入pragma pack(n) ，取n和變量自身大小較小的一個。
原因
A 不是所有的硬件平臺都能訪問任意地址上的任意數(shù)據(jù)的；
B 未對齊的內(nèi)存，處理器需要作兩次內(nèi)存訪問；而對齊的內(nèi)存訪問僅需要一次訪問，==加快速度==
11 .C++中內(nèi)存泄漏的幾種情況
在類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)中沒有匹配的調(diào)用new和delete函數(shù)
沒有正確地清除嵌套的對象指針
在釋放對象數(shù)組時在delete中沒有使用方括號
缺少拷貝構(gòu)造函數(shù)
沒有將基類的析構(gòu)函數(shù)定義為虛函數(shù)
野指針：指向被釋放的或者訪問受限內(nèi)存的指針。
造成野指針的原因：
指針變量沒有被初始化，指針被free或者delete后，沒有置為NULL, free和delete只是把指針?biāo)赶虻?strong>內(nèi)存給釋放掉，并沒有把指針本身干掉，此時指針指向的是“垃圾”內(nèi)存。釋放后的指針應(yīng)該被置為NULL.
指針操作超越了變量的作用范圍，比如返回指向棧內(nèi)存的指針就是野指針。
造成的后果
性能不良，內(nèi)存會耗盡
12.內(nèi)存泄漏如何排查
調(diào)試運行DEBUG版程序，運用以下技術(shù)：CRT(C run-time libraries)、運行時函數(shù)調(diào)用堆棧、內(nèi)存泄漏時提示的內(nèi)存分配序號(集成開發(fā)環(huán)境OUTPUT窗口)，綜合分析內(nèi)存泄漏的原因，排除內(nèi)存泄漏。
linux工具之檢測內(nèi)存泄漏-valgrind,功能強大，不僅僅是內(nèi)存泄漏檢測工具。
13.怎么有效解決內(nèi)存泄漏問題？
智能指針。因為智能指針可以自動刪除分配的內(nèi)存。智能指針和普通指針類似，只是不需要手動釋放指針，而是通過智能指針自己管理內(nèi)存的釋放
14. 多態(tài)的實現(xiàn)（和下個問題一起回答）
15. C++虛函數(shù)相關(guān)（虛函數(shù)表，虛函數(shù)指針），虛函數(shù)的實現(xiàn)原理（熱門，重要）
- C++多態(tài)的實現(xiàn)？
多態(tài)分為靜態(tài)多態(tài)和動態(tài)多態(tài)。靜態(tài)多態(tài)是通過重載和模板技術(shù)實現(xiàn)，在編譯的時候確定。動態(tài)多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承關(guān)系來實現(xiàn)，執(zhí)行動態(tài)綁定，在運行的時候確定. - 動態(tài)多態(tài)的實現(xiàn)：
C++中會為每一個類內(nèi)部生成一個虛函數(shù)表，該表中存放著虛函數(shù)的地址，每個對象的地址的首部都有一個虛指針，指向虛函數(shù)表。通過對象執(zhí)行虛函數(shù)時，都會通過虛指針找到虛函數(shù)表，再從虛函數(shù)表中找到虛函數(shù)的地址進行調(diào)用。當(dāng)子類在改寫了父類中的虛函數(shù)時，子類的虛指針指向的虛函數(shù)表中的存放的虛函數(shù)指針不再是父類的虛函數(shù)地址了，而是子類所改寫父類的虛函數(shù)地址。 - 虛函數(shù)的作用？
a) 虛函數(shù)用于實現(xiàn)多態(tài)，這點大家都能答上來
b) 但是虛函數(shù)在設(shè)計上還具有封裝和抽象的作用。比如抽象工廠模式。 -
子類析構(gòu)函數(shù)必須是虛函數(shù)，構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)。析構(gòu)和構(gòu)造函數(shù)調(diào)用虛函數(shù)與普通函數(shù)一樣
構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù),每個對象的虛函數(shù)表指針是在構(gòu)造函數(shù)中初始化的，因為構(gòu)造函數(shù)沒執(zhí)行完，所以虛函數(shù)表指針還沒初始化好，構(gòu)造函數(shù)的虛函數(shù)不起作用，所以構(gòu)造函數(shù)不能是虛函數(shù)。如果有子類的話，析構(gòu)函數(shù)必須是虛函數(shù)。否則析構(gòu)子類類型的指針時，析構(gòu)函數(shù)有可能不會被調(diào)用到。
16.引用是否能實現(xiàn)動態(tài)綁定，為什么引用可以實現(xiàn)
因為對象的類型是確定的，在編譯期就確定了
指針或引用是在運行期根據(jù)他們綁定的具體對象確定。
17.深拷貝和淺拷貝的區(qū)別
淺拷貝只是對指針的拷貝，拷貝后兩個指針指向同一個內(nèi)存空間，深拷貝不但對指針進行拷貝，而且對指針指向的內(nèi)容進行拷貝，經(jīng)深拷貝后的指針是指向兩個不同地址的指針。
18.調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)的三種情況
1.當(dāng)用類的對象去初始化同類的另一個對象時。
2.當(dāng)函數(shù)的形參是類的對象，調(diào)用函數(shù)進行形參和實參結(jié)合時。
3.當(dāng)函數(shù)的返回值是對象，函數(shù)執(zhí)行完成返回調(diào)用者時。
19.說一說c++中四種cast轉(zhuǎn)換
C++中四種類型轉(zhuǎn)換是：static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast
1、const_cast
用于將const變量轉(zhuǎn)為非const
2、static_cast
用于各種隱式轉(zhuǎn)換，比如非const轉(zhuǎn)const，void*轉(zhuǎn)指針等, static_cast能用于多態(tài)向上轉(zhuǎn)化，如果向下轉(zhuǎn)能成功但是不安全，結(jié)果未知；
3、dynamic_cast
用于動態(tài)類型轉(zhuǎn)換。只能用于含有虛函數(shù)的類，用于類層次間的向上和向下轉(zhuǎn)化。只能轉(zhuǎn)指針或引用。向下轉(zhuǎn)化時，如果是非法的對于指針返回NULL，對于引用拋異常。
向上轉(zhuǎn)換：指的是子類向基類的轉(zhuǎn)換 向下轉(zhuǎn)換：指的是基類向子類的轉(zhuǎn)換
它通過判斷在執(zhí)行到該語句的時候變量的運行時類型和要轉(zhuǎn)換的類型是否相同來判斷是否能夠進行向下轉(zhuǎn)換。
4、reinterpret_cast
幾乎什么都可以轉(zhuǎn)，比如將int轉(zhuǎn)指針，可能會出問題，盡量少用；
20.成員初始化列表的概念，為什么用成員初始化列表會快一些。
在類構(gòu)造函數(shù)中，不在函數(shù)體內(nèi)對變量賦值，而在參數(shù)列表后，跟一個冒號和初始化列表。
①：成員類型是沒有默認構(gòu)造函數(shù)的類。若沒有提供顯示初始化，則類創(chuàng)建對象時會調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)，如果沒有默認構(gòu)造函數(shù)，則必須顯示初始化。
②：const成員或者引用類型的成員。因為const對象或者引用類型只能初始化，不能賦值。
為什么成員初始化列表效率更高？
因為對于非內(nèi)置類型，少了一次調(diào)用默認構(gòu)造函數(shù)的過程。
21.C++11新特性
nullptr, auto自動類型推導(dǎo)，范圍for循環(huán)，初始化列表, lambda表達式等
1.nullptr
C++11 引入了 nullptr 關(guān)鍵字，專門用來區(qū)分空指針和0
2.auto
auto用于從初始化表達式中推斷出變量的數(shù)據(jù)類型。注意：聲明的變量必須要初始化，否則編譯器不能判斷變量的類型。auto不能被聲明為返回值，auto不能作為形參，auto不能被修飾為模板參數(shù)
3.decltype 關(guān)鍵字
decltype 關(guān)鍵字是為了解決 auto 關(guān)鍵字只能對變量進行類型推導(dǎo)的缺陷而出現(xiàn)的。它的用法和 sizeof 很相似 ，decltype(表達式)
功能：編譯器分析表達式并得到它的類型，卻不實際計算表達式的值。
4.lambda表達式
lambda表達式是匿名函數(shù)，可以認為是一個可執(zhí)行體functor
[捕獲區(qū)](參數(shù)區(qū)){代碼區(qū)};
? [a,&b] 其中 a 以復(fù)制捕獲而 b 以引用捕獲。
? [this] 以引用捕獲當(dāng)前對象（ *this ）
? [&] 以引用捕獲所有用于 lambda 體內(nèi)的自動變量，并以引用捕獲當(dāng)前對象，若存在
? [=] 以復(fù)制捕獲所有用于 lambda 體內(nèi)的自動變量，并以引用捕獲當(dāng)前對象，若存在
? [] 不捕獲，大部分情況下不捕獲就可以了
5. 右值引用與移動語義
左值和右值的區(qū)分標(biāo)準在于能否獲取地址。右值無法獲取地址，但不表示其不可改變，當(dāng)定義了右值的右值引用時就可以更改右值。
移動語義可以減少無謂的內(nèi)存拷貝，要想實現(xiàn)移動語義，需要實現(xiàn)移動構(gòu)造函數(shù)和移動賦值函數(shù)。
1.標(biāo)準庫move函數(shù)
根據(jù)右值引用的語法規(guī)則可知，不能將右值引用綁定到一個左值上，c++11引入右值引用，并且提供了move函數(shù)，用來獲得綁定到左值上的右值引用。
Int &&iii = move(ii)
調(diào)用move之后，必須保證除了對ii復(fù)制或銷毀它外，我們將不再使用它，在調(diào)用move之后，我們不能對移動源后對象做任何假設(shè)。
std::forward是有條件轉(zhuǎn)換。只有在它的參數(shù)綁定到一個右值時，它才轉(zhuǎn)換它的參數(shù)到一個右值。當(dāng)參數(shù)綁定到左值時，轉(zhuǎn)換后仍為左值。
6. 智能指針
智能指針：行為類似于指針的類對象 ，它的一種通用實現(xiàn)方法是采用引用計數(shù)的方法。
1.智能指針將一個計數(shù)器與類指向的對象相關(guān)聯(lián)，引用計數(shù)跟蹤共有多少個類對象共享同一指針。
2.每次創(chuàng)建類的新對象時，初始化指針并將引用計數(shù)置為1；
3.當(dāng)對象作為另一對象的副本而創(chuàng)建時，拷貝構(gòu)造函數(shù)拷貝指針并增加與之相應(yīng)的引用計數(shù)；
4.對一個對象進行賦值時，賦值操作符減少左操作數(shù)所指對象的引用計數(shù)（如果引用計數(shù)為減至0，則刪除對象），并增加右操作數(shù)所指對象的引用計數(shù)；這是因為左側(cè)的指針指向了右側(cè)指針?biāo)赶虻膶ο螅虼擞抑羔標(biāo)赶虻膶ο蟮囊糜嫈?shù)+1；
5.調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時，構(gòu)造函數(shù)減少引用計數(shù)（如果引用計數(shù)減至0，則刪除基礎(chǔ)對象）。
1.unique_ptr
unique_ptr“唯一”擁有其所指對象，同一時刻只能有一個unique_ptr指向給定對象（通過禁止拷貝語義、只有移動語義來實現(xiàn)）
2.shared_ptr
shared_ptr多個指針指向相同的對象。shared_ptr使用引用計數(shù)，每一個shared_ptr的拷貝都指向相同的內(nèi)存。每使用他一次，內(nèi)部的引用計數(shù)加1，每析構(gòu)一次，內(nèi)部的引用計數(shù)減1，減為0時，自動刪除所指向的堆內(nèi)存。shared_ptr內(nèi)部的引用計數(shù)是線程安全的，但是對象的讀取需要加鎖。注意避免循環(huán)引用.
3.weak_ptr
weak_ptr是為了配合shared_ptr而引入的一種智能指針，因為它不具有普通指針的行為，它的最大作用在于協(xié)助shared_ptr工作，像旁觀者那樣觀測資源的使用情況。weak_ptr可以從一個shared_ptr或者另一個weak_ptr對象構(gòu)造，獲得資源的觀測權(quán)。但weak_ptr沒有共享資源，它的構(gòu)造不會引起指針引用計數(shù)的增加。
