[收集] 经典C/C++面试题（五）

1. C++的类和C里面的struct有什么区别？
    struct成员默认访问权限为public，而class成员默认访问权限为private

2. 析构函数和虚函数的用法和作用
    析构函数是在对象生存期结束时自动调用的函数，用来释放在构造函数分配的内存。
    虚函数是指被关键字virtual说明的函数，作用是使用C++语言的多态特性

3. 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?
    1) 全局变量的作用用这个程序块,而局部变量作用于当前函数
    2) 前者在内存中分配在全局数据区,后者分配在栈区
    3) 生命周期不同：全局变量随主程序创建和创建，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，退出就不存在
    4) 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用到，局部变量只能在局部使用

4. 有N个大小不等的自然数（1--N），请将它们由小到大排序.要求程序算法：时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。
void sort(int e[], int n)
{
    int i;
    int t; /*临时变量：空间复杂度O(1)*/
    for (i=1; i<n+1; i++) /*时间复杂度O(n)*/
    {
        t = e[e[i]]; /*下标为e[i]的元素，排序后其值就是e[i]*/
        e[e[i]] = e[i];
        e[i] = t;
    }
}

5. 堆与栈的去区别
    A. 申请方式不同
        Stack由系统自动分配，而heap需要程序员自己申请，并指明大小。
    B. 申请后系统的响应不同
        Stack：只要栈的剩余空间大于申请空间，系统就为程序提供内存，否则将抛出栈溢出异常
        Heap：当系统收到程序申请时，先遍历操作系统中记录空闲内存地址的链表，寻找第一个大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空间结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。另外，大多数系统还会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，以便于delete语句正确释放空间。而且，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多余的那部分重新放入空闲链表。
    C. 申请大小限制的不同
        Stack：在windows下，栈的大小是2M（也可能是1M它是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
        Heap：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。
    D. 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。
        堆是由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。
    另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。
    E. 堆和栈中的存储内容
        栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
        堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

6. 含参数的宏与函数的优缺点
    宏：
        优点：在预处理阶段完成，不占用编译时间，同时，省去了函数调用的开销，运行效率高
        缺点：不进行类型检查，多次宏替换会导致代码体积变大，而且由于宏本质上是字符串替换，故可能会由于一些参数的副作用导致得出错误的结果。
    函数：
        优点：没有带参数宏可能导致的副作用，进行类型检查，计算的正确性更有保证。
        缺点：函数调用需要参数、返回地址等的入栈、出栈开销，效率没有带参数宏高

    PS：宏与内联函数的区别
    内联函数和宏都是在程序出现的地方展开，内联函数不是通过函数调用实现的，是在调用该函数的程序处将它展开（在编译期间完成的）；宏同样是；
    不同的是：内联函数可以在编译期间完成诸如类型检测，语句是否正确等编译功能；宏就不具有这样的功能，而且宏展开的时间和内联函数也是不同的（在运行期间展开）

7. Windows程序的入口是哪里？写出Windows消息机制的流程
    Windows程序的入口是WinMain()函数。 
    Windows应用程序消息处理机制：
        A. 操作系统接收应用程序的窗口消息，将消息投递到该应用程序的消息队列中
        B. 应用程序在消息循环中调用GetMessage函数从消息队列中取出一条一条的消息，取出消息后，应用程序可以对消息进行一些预处理。
        C. 应用程序调用DispatchMessage，将消息回传给操作系统。
        D. 系统利用WNDCLASS结构体的lpfnWndProc成员保存的窗口过程函数的指针调用窗口过程，对消息进行处理。

8. 如何定义和实现一个类的成员函数为回调函数
    A.什么是回调函数?
        简而言之，回调函数就是被调用者回头调用调用者的函数。
        使用回调函数实际上就是在调用某个函数（通常是API函数）时，将自己的一个函数（这个函数为回调函数）的地址作为参数传递给那个被调用函数。而该被调用函数在需要的时候，利用传递的地址调用回调函数。
        回调函数，就是由你自己写的，你需要调用另外一个函数，而这个函数的其中一个参数，就是你的这个回调函数名。这样，系统在必要的时候，就会调用你写的回调函数，这样你就可以在回调函数里完成你要做的事。

    B.如何定义和实现一个类的成员函数为回调函数
        要定义和实现一个类的成员函数为回调函数需要做三件事：
        a．声明；
        b．定义；
        c．设置触发条件，就是在你的函数中把你的回调函数名作为一个参数，以便系统调用
        如：
            一、声明回调函数类型
                typedef void (*FunPtr)(void);
            二、定义回调函数
                class A  
                {
                public:
                    A();
                    static void callBackFun(void)   //回调函数，必须声明为static
                    { 
                        cout<<"callBackFun"<<endl;
                    }
                    virtual ~A();
                };

            三、设置触发条件
                void Funtype(FunPtr p)
                {
                   p();
                }
                void main(void)
                {
                    Funtype(A::callBackFun);
                }

    C. 回调函数与API函数
    回调和API非常接近，他们的共性都是跨层调用的函数。但区别是API是低层提供给高层的调用，一般这个函数对高层都是已知的；而回调正好相反，他是高层提供给底层的调用，对于低层他是未知的，必须由高层进行安装，这个安装函数其实就是一个低层提供的API，安装后低层不知道这个回调的名字，但它通过一个函数指针来保存这个回调函数，在需要调用时，只需引用这个函数指针和相关的参数指针。

其实：回调就是该函数写在高层，低层通过一个函数指针保存这个函数，在某个事件的触发下，低层通过该函数指针调用高层那个函数。