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C和C++經(jīng)典筆試題附答案解析
在現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)、工作中，我們都可能會(huì)接觸到試題，借助試題可以檢測(cè)考試者對(duì)某方面知識(shí)或技能的掌握程度。大家知道什么樣的試題才是好試題嗎？以下是小編整理的C和C++經(jīng)典筆試題附答案解析，希望能夠幫助到大家。
C和C++筆試題
1、C和C++的區(qū)別
1）C是面向過(guò)程的語(yǔ)言，是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言，考慮如何通過(guò)一個(gè)過(guò)程對(duì)輸入進(jìn)行處理得到輸出；C++是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，主要特征是“封裝、繼承和多態(tài)”。封裝隱藏了實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，使得代碼模塊化；派生類可以繼承父類的數(shù)據(jù)和方法，擴(kuò)展了已經(jīng)存在的模塊，實(shí)現(xiàn)了代碼重用；多態(tài)則是“一個(gè)接口，多種實(shí)現(xiàn)”，通過(guò)派生類重寫父類的虛函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了接口的重用。
2）C和C++動(dòng)態(tài)管理內(nèi)存的方法不一樣，C是使用malloc/free，而C++除此之外還有new/關(guān)鍵字。
3）C++支持函數(shù)重載，C不支持函數(shù)重載
4）C++中有引用，C中不存在引用的概念
2、C++中指針和引用的區(qū)別
1）指針是一個(gè)新的變量，存儲(chǔ)了另一個(gè)變量的地址，我們可以通過(guò)訪問這個(gè)地址來(lái)修改另一個(gè)變量；
引用只是一個(gè)別名，還是變量本身，對(duì)引用的任何操作就是對(duì)變量本身進(jìn)行操作，以達(dá)到修改變量的目的
2）引用只有一級(jí)，而指針可以有多級(jí)
3）指針傳參的時(shí)候，還是值傳遞，指針本身的值不可以修改，需要通過(guò)解引用才能對(duì)指向的對(duì)象進(jìn)行操作
引用傳參的時(shí)候，傳進(jìn)來(lái)的就是變量本身，因此變量可以被修改
3、結(jié)構(gòu)體struct和共同體union（聯(lián)合）的區(qū)別
結(jié)構(gòu)體：將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)整體，是自定義類型
共同體：不同類型的幾個(gè)變量共同占用一段內(nèi)存
1）結(jié)構(gòu)體中的每個(gè)成員都有自己獨(dú)立的地址，它們是同時(shí)存在的；
共同體中的所有成員占用同一段內(nèi)存，它們不能同時(shí)存在；
2）sizeof(struct)是內(nèi)存對(duì)齊后所有成員長(zhǎng)度的總和，sizeof(union)是內(nèi)存對(duì)齊后最長(zhǎng)數(shù)據(jù)成員的長(zhǎng)度、
結(jié)構(gòu)體為什么要內(nèi)存對(duì)齊呢？
4、#define和const的區(qū)別
1）#define定義的常量沒有類型，所給出的是一個(gè)立即數(shù)；const定義的常量有類型名字，存放在靜態(tài)區(qū)域
2）處理階段不同，#define定義的宏變量在預(yù)處理時(shí)進(jìn)行替換，可能有多個(gè)拷貝，const所定義的變量在編譯時(shí)確定其值，只有一個(gè)拷貝。
3）#define定義的常量是不可以用指針去指向，const定義的常量可以用指針去指向該常量的地址
4）#define可以定義簡(jiǎn)單的函數(shù)，const不可以定義函數(shù)
5、重載overload，覆蓋override，重寫overwrite，這三者之間的區(qū)別
1）overload，將語(yǔ)義相近的幾個(gè)函數(shù)用同一個(gè)名字表示，但是參數(shù)和返回值不同，這就是函數(shù)重載
特征：相同范圍（同一個(gè)類中）、函數(shù)名字相同、參數(shù)不同、virtual關(guān)鍵字可有可無(wú)
2）override，派生類覆蓋基類的虛函數(shù)，實(shí)現(xiàn)接口的重用
特征：不同范圍（基類和派生類）、函數(shù)名字相同、參數(shù)相同、基類中必須有virtual關(guān)鍵字（必須是虛函數(shù)）
3）overwrite，派生類屏蔽了其同名的基類函數(shù)
特征：不同范圍（基類和派生類）、函數(shù)名字相同、參數(shù)不同或者參數(shù)相同且無(wú)virtual關(guān)鍵字
6、new、、malloc、free之間的關(guān)系
new/,malloc/free都是動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方式
1）malloc對(duì)開辟的空間大小嚴(yán)格指定，而new只需要對(duì)象名
2）new為對(duì)象分配空間時(shí)，調(diào)用對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)
既然有了malloc/free，C++中為什么還需要new/呢？
因?yàn)閙alloc/free是庫(kù)函數(shù)而不是運(yùn)算符，不能把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的功能強(qiáng)加于malloc/free
7、和[]的區(qū)別
只會(huì)調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)，而[]會(huì)調(diào)用每個(gè)成員的析構(gòu)函數(shù)
用new分配的內(nèi)存用釋放，用new[]分配的內(nèi)存用[]釋放
8、STL庫(kù)用過(guò)嗎？常見的STL容器有哪些？算法用過(guò)幾個(gè)？
STL包括兩部分內(nèi)容：容器和算法
容器即存放數(shù)據(jù)的地方，比如array, vector，分為兩類，序列式容器和關(guān)聯(lián)式容器
序列式容器，其中的元素不一定有序，但是都可以被排序，比如vector,list,queue,stack，heap, priority-queue, slist
關(guān)聯(lián)式容器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一個(gè)平衡二叉樹，每個(gè)元素都有一個(gè)鍵值和一個(gè)實(shí)值，比如map, set, hashtable, hash_set
算法有排序，復(fù)制等，以及各個(gè)容器特定的算法
迭代器是STL的精髓，迭代器提供了一種方法，使得它能夠按照順序訪問某個(gè)容器所含的各個(gè)元素，但無(wú)需暴露該容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它將容器和算法分開，讓二者獨(dú)立設(shè)計(jì)。
9、const知道嗎？解釋一下其作用
const修飾類的成員變量，表示常量不可能被修改
const修飾類的成員函數(shù)，表示該函數(shù)不會(huì)修改類中的數(shù)據(jù)成員，不會(huì)調(diào)用其他非const的成員函數(shù)
10、虛函數(shù)是怎么實(shí)現(xiàn)的
每一個(gè)含有虛函數(shù)的類都至少有有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的虛函數(shù)表，其中存放著該類所有虛函數(shù)對(duì)應(yīng)的函數(shù)指針（地址），
類的示例對(duì)象不包含虛函數(shù)表，只有虛指針；
派生類會(huì)生成一個(gè)兼容基類的虛函數(shù)表。
11、堆和棧的區(qū)別
1）棧 stack 存放函數(shù)的參數(shù)值、局部變量，由編譯器自動(dòng)分配釋放
堆heap，是由new分配的內(nèi)存塊，由應(yīng)用程序控制，需要程序員手動(dòng)利用釋放，如果沒有，程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)自動(dòng)回收
2）因?yàn)槎训姆峙湫枰褂妙l繁的new/，造成內(nèi)存空間的不連續(xù)，會(huì)有大量的碎片
3）堆的生長(zhǎng)空間向上，地址越大，棧的生長(zhǎng)空間向下，地址越小
12、關(guān)鍵字static的作用
1）函數(shù)體內(nèi)： static 修飾的局部變量作用范圍為該函數(shù)體，不同于auto變量，其內(nèi)存只被分配一次，因此其值在下次調(diào)用的時(shí)候維持了上次的值
2）模塊內(nèi)：static修飾全局變量或全局函數(shù)，可以被模塊內(nèi)的所有函數(shù)訪問，但是不能被模塊外的其他函數(shù)訪問，使用范圍限制在聲明它的模塊內(nèi)
3）類中：修飾成員變量，表示該變量屬于整個(gè)類所有，對(duì)類的所有對(duì)象只有一份拷貝
4）類中：修飾成員函數(shù)，表示該函數(shù)屬于整個(gè)類所有，不接受this指針，只能訪問類中的static成員變量
注意和const的區(qū)別！const強(qiáng)調(diào)值不能被修改，而static強(qiáng)調(diào)唯一的拷貝，對(duì)所有類的對(duì)象
13、STL中map和set的原理（關(guān)聯(lián)式容器）
map和set的底層實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)紅黑樹來(lái)實(shí)現(xiàn)
紅黑樹是一種特殊的二叉查找樹
1）每個(gè)節(jié)點(diǎn)或者是黑色，或者是紅色
2）根節(jié)點(diǎn)是黑色
3） 每個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)（NIL）是黑色。 [注意：這里葉子節(jié)點(diǎn)，是指為空(NIL或NULL)的葉子節(jié)點(diǎn)！]
4）如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)是紅色的，則它的子節(jié)點(diǎn)必須是黑色的
5）從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)的子孫節(jié)點(diǎn)的所有路徑上包含相同數(shù)目的黑節(jié)點(diǎn)。
14、#include#include "file.h" 的區(qū)別 前者是從標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)路徑尋找 后者是從當(dāng)前工作路徑
15、什么是內(nèi)存泄漏？面對(duì)內(nèi)存泄漏和指針越界，你有哪些方法？
動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存所開辟的空間，在使用完畢后未手動(dòng)釋放，導(dǎo)致一直占據(jù)該內(nèi)存，即為內(nèi)存泄漏。
方法：malloc/free要配套，對(duì)指針賦值的時(shí)候應(yīng)該注意被賦值的指針是否需要釋放；使用的時(shí)候記得指針的長(zhǎng)度，防止越界
16、定義和聲明的區(qū)別
聲明是告訴編譯器變量的類型和名字，不會(huì)為變量分配空間
定義需要分配空間，同一個(gè)變量可以被聲明多次，但是只能被定義一次
17、C++文件編譯與執(zhí)行的四個(gè)階段
1）預(yù)處理：根據(jù)文件中的預(yù)處理指令來(lái)修改源文件的內(nèi)容
2）編譯：編譯成匯編代碼
3）匯編：把匯編代碼翻譯成目標(biāo)機(jī)器指令
4）鏈接：鏈接目標(biāo)代碼生成可執(zhí)行程序
18、STL中的vector的實(shí)現(xiàn)，是怎么擴(kuò)容的？
vector使用的注意點(diǎn)及其原因，頻繁對(duì)vector調(diào)用push_back()對(duì)性能的影響和原因。vector就是一個(gè)動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的數(shù)組，里面有一個(gè)指針指向一片連續(xù)的空間，當(dāng)空間裝不下的時(shí)候，會(huì)申請(qǐng)一片更大的空間，將原來(lái)的數(shù)據(jù)拷貝過(guò)去，并釋放原來(lái)的舊空間。當(dāng)刪除的時(shí)候空間并不會(huì)被釋放，只是清空了里面的數(shù)據(jù)。對(duì)比array是靜態(tài)空間一旦配置了就不能改變大小。
vector的動(dòng)態(tài)增加大小的時(shí)候，并不是在原有的空間上持續(xù)新的空間（無(wú)法保證原空間的后面還有可供配置的空間），而是以原大小的兩倍另外配置一塊較大的空間，然后將原內(nèi)容拷貝過(guò)來(lái)，并釋放原空間。在VS下是1.5倍擴(kuò)容，在GCC下是2倍擴(kuò)容。
在原來(lái)空間不夠存儲(chǔ)新值時(shí)，每次調(diào)用push_back方法都會(huì)重新分配新的空間以滿足新數(shù)據(jù)的添加操作。如果在程序中頻繁進(jìn)行這種操作，還是比較消耗性能的。
19、STL中unordered_map和map的區(qū)別
map是STL中的一個(gè)關(guān)聯(lián)容器，提供鍵值對(duì)的數(shù)據(jù)管理。底層通過(guò)紅黑樹來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上是二叉排序樹和非嚴(yán)格意義上的二叉平衡樹。所以在map內(nèi)部所有的數(shù)據(jù)都是有序的，且map的查詢、插入、刪除操作的時(shí)間復(fù)雜度都是O(logN)。
unordered_map和map類似，都是存儲(chǔ)key-value對(duì)，可以通過(guò)key快速索引到value，不同的是unordered_map不會(huì)根據(jù)key進(jìn)行排序。unordered_map底層是一個(gè)防冗余的哈希表，存儲(chǔ)時(shí)根據(jù)key的hash值判斷元素是否相同，即unoredered_map內(nèi)部是無(wú)序的。
20、C++的內(nèi)存管理
在C++中，內(nèi)存被分成五個(gè)區(qū)：棧、堆、自由存儲(chǔ)區(qū)、靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)、常量區(qū)
棧：存放函數(shù)的參數(shù)和局部變量，編譯器自動(dòng)分配和釋放
堆：new關(guān)鍵字動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，由程序員手動(dòng)進(jìn)行釋放，否則程序結(jié)束后，由操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行回收
自由存儲(chǔ)區(qū)：由malloc分配的內(nèi)存，和堆十分相似，由對(duì)應(yīng)的free進(jìn)行釋放
全局/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：存放全局變量和靜態(tài)變量
常量區(qū)：存放常量，不允許被修改
21、 構(gòu)造函數(shù)為什么一般不定義為虛函數(shù)？而析構(gòu)函數(shù)一般寫成虛函數(shù)的原因 ？
�。�1）構(gòu)造函數(shù)不能聲明為虛函數(shù)
1）因?yàn)閯?chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)需要確定對(duì)象的類型，而虛函數(shù)是在運(yùn)行時(shí)確定其類型的。而在構(gòu)造一個(gè)對(duì)象時(shí)，由于對(duì)象還未創(chuàng)建成功，編譯器無(wú)法知道對(duì)象的實(shí)際類型，是類本身還是類的派生類等等
2）虛函數(shù)的調(diào)用需要虛函數(shù)表指針，而該指針存放在對(duì)象的內(nèi)存空間中；若構(gòu)造函數(shù)聲明為虛函數(shù)，那么由于對(duì)象還未創(chuàng)建，還沒有內(nèi)存空間，更沒有虛函數(shù)表地址用來(lái)調(diào)用虛函數(shù)即構(gòu)造函數(shù)了
�。�2）析構(gòu)函數(shù)最好聲明為虛函數(shù)
首先析構(gòu)函數(shù)可以為虛函數(shù)，當(dāng)析構(gòu)一個(gè)指向派生類的基類指針時(shí)，最好將基類的析構(gòu)函數(shù)聲明為虛函數(shù)，否則可以存在內(nèi)存泄露的問題。
如果析構(gòu)函數(shù)不被聲明成虛函數(shù)，則編譯器實(shí)施靜態(tài)綁定，在刪除指向派生類的基類指針時(shí)，只會(huì)調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)而不調(diào)用派生類析構(gòu)函數(shù)，這樣就會(huì)造成派生類對(duì)象析構(gòu)不完全。
22、靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定的介紹
靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定是C++多態(tài)性的一種特性
1）對(duì)象的靜態(tài)類型和動(dòng)態(tài)類型
靜態(tài)類型：對(duì)象在聲明時(shí)采用的類型，在編譯時(shí)確定
動(dòng)態(tài)類型：當(dāng)前對(duì)象所指的類型，在運(yùn)行期決定，對(duì)象的動(dòng)態(tài)類型可變，靜態(tài)類型無(wú)法更改
2）靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定
靜態(tài)綁定：綁定的是對(duì)象的靜態(tài)類型，函數(shù)依賴于對(duì)象的靜態(tài)類型，在編譯期確定
動(dòng)態(tài)綁定：綁定的是對(duì)象的動(dòng)態(tài)類型，函數(shù)依賴于對(duì)象的動(dòng)態(tài)類型，在運(yùn)行期確定
只有虛函數(shù)才使用的是動(dòng)態(tài)綁定，其他的全部是靜態(tài)綁定
23、 引用是否能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)綁定，為什么引用可以實(shí)現(xiàn)
可以。因?yàn)橐茫ɑ蛑羔槪┘瓤梢灾赶蚧悓?duì)象也可以指向派生類對(duì)象，這一事實(shí)是動(dòng)態(tài)綁定的關(guān)鍵。用引用（或指針）調(diào)用的虛函數(shù)在運(yùn)行時(shí)確定，被調(diào)用的函數(shù)是引用（或指針）所指的對(duì)象的實(shí)際類型所定義的。
24、深拷貝和淺拷貝的區(qū)別
深拷貝和淺拷貝可以簡(jiǎn)單的理解為：如果一個(gè)類擁有資源，當(dāng)這個(gè)類的對(duì)象發(fā)生復(fù)制過(guò)程的時(shí)候，如果資源重新分配了就是深拷貝；反之沒有重新分配資源，就是淺拷貝。
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