c++基础面试笔记

说说 static关键字的作用

  1. 定义全局静态变量和局部静态变量：在变量前面加上static关键字。初始化的静态变量会在数据段分配内存，未初始化的静态变量会在BSS段分配内存。直到程序结束，静态变量始终会维持前值。只不过全局静态变量和局部静态变量的作用域不一样；

  2. 定义静态函数：在函数返回类型前加上static关键字，函数即被定义为静态函数。静态函数只能在本源文件中使用；

  3. 在变量类型前加上static关键字，变量即被定义为静态变量。静态变量只能在本源文件中使用；

    //示例
static int a;
static void func();

  4. 在c++中，static关键字可以用于定义类中的静态成员变量：使用静态数据成员，它既可以被当成全局变量那样去存储，但又被隐藏在类的内部。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。

  5. 在c++中，static关键字可以用于定义类中的静态成员函数：与静态成员变量类似，类里面同样可以定义静态成员函数。只需要在函数前加上关键字static即可。如静态成员函数也是类的一部分，而不是对象的一部分。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。

答案解析

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（划重点，面试题常考）。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。

宏定义

          使用宏，需要引入头文件：#include <climits>

          定义符号常量表示类型的限制

           #define P1 3.14

          预处理器会将代码中的宏名替换成指定的字符串（const定义的常量生效于编译阶段）

          优点：提高程序的可维护性，一改全改

          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。

          #define P1 3.14

          #define M(a,b) a*b

          main函数中输出cout << P1;        3.14

                                    cout <<M(2+3,4+5);           2+3*4+5=19

指针

   在32位平台下，无论指针的类型是什么，sizeof（指针名）都是4，在64位平台下，无论指针的类型是什么，sizeof（指针名）都是8。

（1）初始化：

// 数组
int a[5] = { 0 };
char b[] = "Hello";    // 按字符串初始化，大小为6
char c[] = { 'H','e','l','l','o','\0' };    // 按字符初始化
int* arr = new int[10];    // 动态创建一维数组

// 指针
// 指向对象的指针
int* p = new int(0);
delete p;
// 指向数组的指针
int* p1 = new int[10];
delete[] p1;
// 指向类的指针：
string* p2 = new string;
delete p2;
// 指向指针的指针（二级指针）
int** pp = &p;
**pp = 10;

（2）指针操作：

   数组名的指针操作

int a[3][4];  
int (*p)[4];  //该语句是定义一个数组指针，指向含4个元素的一维数组
p = a;        //将该二维数组的首地址赋给p，也就是a[0]或&a[0][0]
p++;          //该语句执行过后，也就是p=p+1；p跨过行a[0][]指向了行a[1][]
              //所以数组指针也称指向一维数组的指针，亦称行指针。
//访问数组中第i行j列的一个元素，有几种操作方式：
//*(p[i]+j)、*(*(p+i)+j)、(*(p+i))[j]、p[i][j]。其中，优先级：()>[]>*。
//这几种操作方式都是合法的。

   （3）指针变量的数据操作：

char *str = "hello,douya!";
str[2] = 'a';
*(str+2) = 'b';
//这两种操作方式都是合法的。

函数指针的应用场景：回调（callback）。我们调用别人提供的 API函数(Application Programming Interface,应用程序编程接口)，称为Call；如果别人的库里面调用我们的函数，就叫Callback。

说说内联函数和宏函数的区别

区别：

  1. 宏定义不是函数，但是使用起来像函数。预处理器用复制宏代码的方式代替函数的调用，省去了函数压栈退栈过程，提高了效率；而内联函数本质上是一个函数，内联函数一般用于函数体的代码比较简单的函数，不能包含复杂的控制语句，while、switch，并且内联函数本身不能直接调用自身。
  2. 宏函数是在预编译的时候把所有的宏名用宏体来替换，简单的说就是字符串替换 ；而内联函数则是在编译的时候进行代码插入，编译器会在每处调用内联函数的地方直接把内联函数的内容展开，这样可以省去函数的调用的开销，提高效率
  3. 宏定义是没有类型检查的，无论对还是错都是直接替换；而内联函数在编译的时候会进行类型的检查，内联函数满足函数的性质，比如有返回值、参数列表等
  4. inline函数一般用于比较小的，频繁调用的函数，这样可以减少函数调用带来的开销。只需要在函数返回类型前加上关键字inline，即可将函数指定为inline函数。
  5. 内联是以代码膨胀（复制）为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率 的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

                                                                                                                                                                                 i++ 不能作为左值，而++i 可以：

1
2
3
4
5
inti = 0;
int*p1 = &(++i);//正确
int*p2 = &(i++);//错误
++i = 1; //正确
i++ = 1; //错误

 说说new和malloc的区别，各自底层实现原理。

  1. new是操作符，而malloc是函数。
  2. new在调用的时候先分配内存，在调用构造函数，释放的时候调用析构函数；而malloc没有构造函数和析构函数。
  3. malloc需要给定申请内存的大小，返回的指针需要强转；new会调用构造函数，不用指定内存的大小，返回指针不用强转。
  4. new可以被重载；malloc不行
  5. new分配内存更直接和安全。
  6. new发生错误抛出异常，malloc返回null

答案解析

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：

  1. 创建一个新的对象
  2. 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）
  3. 执行构造函数中的代码（为这个新对象添加属性）
  4. 返回新对象

 说说使用指针需要注意什么

    1. 定义指针时，先初始化为NULL。
    2. 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。
    3. 不要忘记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。
    4. 避免数字或指针的下标越界，特别要当心发生“多1”或者“少1”操作
    5. 动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏
    6. 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”
posted @ 2021-09-14 18:33  春香  阅读(47)  评论(0)  编辑  收藏  举报