【翻译】Ｃ＋＋程序员面试题 (1)

原文题目：The Best Questions for Would-be C++ Programmers: Part 1

链接：Topcoder 论坛

原作者 zmij

翻译过程订正了原文一些笔误

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引言

在招聘过程中，一个不可缺少而且十分重要的环节是“测试”。“测试”可以为面试官和候选人双方提供信息。面试官可以由此得知候选人的专业能力以及对编程语言的理解；候选人可以得知该工作所需的技术，以及公司期望的技术水平，甚至可以据此决定是否仍想要该职位。

我曾参加过相当数量的面试，或多或少地成功。对那些不得不面对的问题，我愿意分享我的经验。我还向三位高分的topcoder 成员询问反馈。他们是bemerry, kyky 以及sql_lall。他们都十分友善地帮我更正不准确的地方并且贡献了其他的问题。当然，问题的答案可能不是唯一的，不过我尽量把握面试的动态，并让大家仔细思考这些问题。所以，大家拿起铅笔，“一起鉴定潜在的Ｃ＋＋程序员以及有潜力的Ｃ＋＋程序员”。

 

１. 什么是类？

类是一种封装数据的方式。该方式在定义抽象数据类型的同时，定义了初始化的条件以及允许的操作。

 

２．C struct  与 C++ struct的区别？

• C struct 只是将数据组合起来，它只是有特性（数据）而没有包括行为。（函数可以使用结构体但并不是与结构体绑定的）
• Typedef 的别名在C语言中没有自动地为结构体生成，比如：

// a C struct
struct my_struct {
    int someInt;
    char* someString;
};

// 你声明了一个my_struct类型的结构体
struct my_struct someStructure;

// 在C语言，你不得不使用typedef来方便地声明变量
typedef my_struct MyStruct;
MyStruct someOtherStuct;

// a C++ struct
struct MyCppStruct {
    int someInt;
    char* someString;
};

// 声明了 MyCppStruct类型的一个变量
MyCppStruct someCppStruct;
// 由此可以看到该名字被自动typedef

• 最重要的是，C struct并没有提供面向对象概念的实现，比如封装和多态。而且，“C struct不能拥有静态（static)的成员或成员函数”。C++ struct 实际上是class，区别只是在于默认的成员以及基类访问标识符：class默认为private，而struct是public.

3．const关键字的含义，相比#define的优势？

• 简而言之，const意味着只读。一个const声明的，有名字的常量，就像是一个普通的变量，除了它的值不能被修改。任何的数据类型，无论是用户定义或者内置，都可以定义为为const，比如：

• // myInt变量是一个只读的整形
  const int myInt = 26; 
  
  // 与上一行一样，此处是说明const既可以左结合也可以右结合
  int const myInt = 26; 
  
  // 一个指向常量的指针，不能通过指针修改对象的值，但并不意味所指的是常量
  const MyClass* myObject = new MyClass();
  
  // 一个指针常量， 不能指向别的对象，指向的对象本身可以修改
  MyClass* const myObject = new MyClass();
  
  // myInt 是一个指向常量的指针常量
  const int someInt = 26;
  const int* const myInt = &someInt;

   

• #define 容易出错，因为它不像const一样由编译器强制执行。它只是由预处理器进行的替换，并不会有任何的检查。这意味着const关键字会保证类型的正确，而#define不行。使用define而产生的bug会比较难发现，因为它们没有被放在符号表。
• 在C++中，一个常量会有一个作用域，就像一个普通的变量。相反，#define定义的名字是全局有效的，因此可能产生冲突。一个常量必须在声明时定义，即在声明时赋值，而define可以为空。
• 使用const的代码会自然地受到编译器的保护，避免疏忽。比如，对于一个类的状态而言，const成员变量不能被修改，const成员函数不能修改类的成员；对于函数参数而言，const参数的值不能在函数内被修改。最后，编译器的优化对有名字的常量依然有效。
• 总而言之，使用const会比#define有更少的bug和麻烦。

 

4．解释private, public, 和protected访问控制符？

• public：成员变量和方法可以从类外直接访问。
• private：成员变量和方法不能被类外直接访问。
• protected：成员变量和方法不能直接从类外访问，但子类可以。
• 这些控制符在继承关系中同样被使用，但含义不同，见下一个问题。

5．解释public以及private继承？

• C++中，public继承是最常用的继承机制，通过在基类名字前加上public关键字使用。例子如下：

• class B : public A
  {
  };

   

• private继承是C++默认的继承方法，如果不声明控制符，将会是私有继承：

• class B : private A 
  {
  };
  // or
  class B : A 
  {
  };

   

• 在继承语法中，public关键字意味着从基类继承的 公有/私有/保护/ 的成员变量在继承类中依然保持原有的访问控制符。 private关键字意味着所有的基类成员，无论原有的访问控制符是什么，在继承类中都改为私有。 
• 使用公有继承，以下的类型转换是允许的。在A等于B的情况，该转换是安全的，但如果B有新的方法，那就是另外的话题了：

• // B 就是 A
  class B : public A {}; 
  
  A* aPointer = new B();

  但是，如果使用私有继承，基类的成员在子类当中是私有的，无法被访问：

• class A 
  {
  public:
      A();
      ~A();
      void doSomething();
  };
  
  void A :: doSomething()
  {
  
  }
  
  class B : private A 
  {
  public:
      B();
      ~B();
  };
  B* beePointer = new B();
  
  // 错误！编译器报错：该方法不可访问
  beePointer->doSomething();
  
  // 错误！编译器报错：存在B* 到 A*的类型转换，但是不可访问
  A* aPointer = new B();
  
  // 对于以下情形，标准认为是未定义的行为
  // 编译器至少对第一个清晰报错：B并不是多态类型
  
  A* aPointer2 = dynamic_cast<A*>(beePointer);
  A* aPointer3 = reinterpret_cast<A*>(beePointer);

   

 （未完待续）