C和C++經(jīng)典筆試題附答案解析

　　在現實(shí)的學(xué)習、工作中，我們都可能會(huì )接觸到試題，借助試題可以檢測考試者對某方面知識或技能的掌握程度。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++的區別

　　1）C是面向過(guò)程的語(yǔ)言，是一個(gè)結構化的語(yǔ)言，考慮如何通過(guò)一個(gè)過(guò)程對輸入進(jìn)行處理得到輸出；C++是面向對象的語(yǔ)言，主要特征是“封裝、繼承和多態(tài)”。封裝隱藏了實(shí)現細節，使得代碼模塊化；派生類(lèi)可以繼承父類(lèi)的數據和方法，擴展了已經(jīng)存在的模塊，實(shí)現了代碼重用；多態(tài)則是“一個(gè)接口，多種實(shí)現”，通過(guò)派生類(lèi)重寫(xiě)父類(lèi)的虛函數，實(shí)現了接口的重用。

　　2）C和C++動(dòng)態(tài)管理內存的方法不一樣，C是使用malloc/free，而C++除此之外還有new/關(guān)鍵字。

　　3）C++支持函數重載，C不支持函數重載

　　4）C++中有引用，C中不存在引用的概念

　　2、C++中指針和引用的區別

　　1）指針是一個(gè)新的變量，存儲了另一個(gè)變量的地址，我們可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)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，對引用的任何操作就是對變量本身進(jìn)行操作，以達到修改變量的目的

　　2）引用只有一級，而指針可以有多級

　　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)解引用才能對指向的對象進(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、結構體struct和共同體union（聯(lián)合）的區別

　　結構體：將不同類(lèi)型的數據組合成一個(gè)整體，是自定義類(lèi)型

　　共同體：不同類(lèi)型的幾個(gè)變量共同占用一段內存

　　1）結構體中的每個(gè)成員都有自己獨立的地址，它們是同時(shí)存在的；

　　共同體中的所有成員占用同一段內存，它們不能同時(shí)存在；

　　2）sizeof(struct)是內存對齊后所有成員長(cháng)度的總和，sizeof(union)是內存對齊后最長(cháng)數據成員的長(cháng)度、

　　結構體為什么要內存對齊呢？

　　4、#define和const的區別

　　1）#define定義的常量沒(méi)有類(lèi)型，所給出的是一個(gè)立即數；const定義的常量有類(lèi)型名字，存放在靜態(tài)區域

　　2）處理階段不同，#define定義的宏變量在預處理時(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，const不可以定義函數

　　5、重載overload，覆蓋override，重寫(xiě)overwrite，這三者之間的區別

　　1）overload，將語(yǔ)義相近的幾個(gè)函數用同一個(gè)名字表示，但是參數和返回值不同，這就是函數重載

　　特征：相同范圍（同一個(gè)類(lèi)中）、函數名字相同、參數不同、virtual關(guān)鍵字可有可無(wú)

　　2）override，派生類(lèi)覆蓋基類(lèi)的虛函數，實(shí)現接口的重用

　　特征：不同范圍（基類(lèi)和派生類(lèi)）、函數名字相同、參數相同、基類(lèi)中必須有virtual關(guān)鍵字（必須是虛函數）

　　3）overwrite，派生類(lèi)屏蔽了其同名的基類(lèi)函數

　　特征：不同范圍（基類(lèi)和派生類(lèi)）、函數名字相同、參數不同或者參數相同且無(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)分配內存的方式

　　1）malloc對開(kāi)辟的空間大小嚴格指定，而new只需要對象名

　　2）new為對象分配空間時(shí)，調用對象的構造函數，調用對象的析構函數

　　既然有了malloc/free，C++中為什么還需要new/呢？

　　因為malloc/free是庫函數而不是運算符，不能把執行構造函數和析構函數的功能強加于malloc/free

　　7、和[]的區別

　　只會(huì )調用一次析構函數，而[]會(huì )調用每個(gè)成員的析構函數

　　用new分配的內存用釋放，用new[]分配的內存用[]釋放

　　8、STL庫用過(guò)嗎？常見(jiàn)的STL容器有哪些？算法用過(guò)幾個(gè)？

　　STL包括兩部分內容：容器和算法

　　容器即存放數據的地方，比如array, vector，分為兩類(lèi)，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，內部結構是一個(gè)平衡二叉樹(shù)，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(fǎng)問(wèn)某個(gè)容器所含的各個(gè)元素，但無(wú)需暴露該容器的內部結構，它將容器和算法分開(kāi)，讓二者獨立設計。

　　9、const知道嗎？解釋一下其作用

　　const修飾類(lèi)的成員變量，表示常量不可能被修改

　　const修飾類(lèi)的成員函數，表示該函數不會(huì )修改類(lèi)中的數據成員，不會(huì )調用其他非const的成員函數

　　10、虛函數是怎么實(shí)現的

　　每一個(gè)含有虛函數的類(lèi)都至少有有一個(gè)與之對應的虛函數表，其中存放著(zhù)該類(lèi)所有虛函數對應的函數指針（地址），

　　類(lèi)的示例對象不包含虛函數表，只有虛指針；

　　派生類(lèi)會(huì )生成一個(gè)兼容基類(lèi)的虛函數表。

　　11、堆和棧的區別

　　1）棧 stack 存放函數的參數值、局部變量，由編譯器自動(dòng)分配釋放

　　堆heap，是由new分配的內存塊，由應用程序控制，需要程序員手動(dòng)利用釋放，如果沒(méi)有，程序結束后，操作系統自動(dòng)回收

　　2）因為堆的分配需要使用頻繁的new/，造成內存空間的不連續，會(huì )有大量的碎片

　　3）堆的生長(cháng)空間向上，地址越大，棧的生長(cháng)空間向下，地址越小

　　12、關(guān)鍵字static的作用

　　1）函數體內： static 修飾的局部變量作用范圍為該函數體，不同于auto變量，其內存只被分配一次，因此其值在下次調用的時(shí)候維持了上次的值

　　2）模塊內：static修飾全局變量或全局函數，可以被模塊內的所有函數訪(fǎng)問(wèn)，但是不能被模塊外的其他函數訪(fǎng)問(wèn)，使用范圍限制在聲明它的模塊內

　　3）類(lèi)中：修飾成員變量，表示該變量屬于整個(gè)類(lèi)所有，對類(lèi)的所有對象只有一份拷貝

　　4）類(lèi)中：修飾成員函數，表示該函數屬于整個(gè)類(lèi)所有，不接受this指針，只能訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)中的static成員變量

　　注意和const的區別！const強調值不能被修改，而static強調唯一的拷貝，對所有類(lèi)的對象

　　13、STL中map和set的原理（關(guān)聯(lián)式容器）

　　map和set的底層實(shí)現主要通過(guò)紅黑樹(shù)來(lái)實(shí)現

　　紅黑樹(shù)是一種特殊的二叉查找樹(shù)

　　1）每個(gè)節點(diǎn)或者是黑色，或者是紅色

　　2）根節點(diǎn)是黑色

　　3） 每個(gè)葉子節點(diǎn)（NIL）是黑色。 [注意：這里葉子節點(diǎn)，是指為空(NIL或NULL)的葉子節點(diǎn)！]

　　4）如果一個(gè)節點(diǎn)是紅色的，則它的子節點(diǎn)必須是黑色的

　　5）從一個(gè)節點(diǎn)到該節點(diǎn)的子孫節點(diǎn)的所有路徑上包含相同數目的黑節點(diǎn)。

　　14、#include#include "file.h" 的區別　　前者是從標準庫路徑尋找　　后者是從當前工作路徑

　　15、什么是內存泄漏？面對內存泄漏和指針越界，你有哪些方法？

　　動(dòng)態(tài)分配內存所開(kāi)辟的空間，在使用完畢后未手動(dòng)釋放，導致一直占據該內存，即為內存泄漏。

　　方法：malloc/free要配套，對指針賦值的時(shí)候應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(cháng)度，防止越界

　　16、定義和聲明的區別

　　聲明是告訴編譯器變量的類(lèi)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++文件編譯與執行的四個(gè)階段

　　1）預處理：根據文件中的預處理指令來(lái)修改源文件的內容

　　2）編譯：編譯成匯編代碼

　　3）匯編：把匯編代碼翻譯成目標機器指令

　　4）鏈接：鏈接目標代碼生成可執行程序

　　18、STL中的vector的實(shí)現，是怎么擴容的？

　　vector使用的注意點(diǎn)及其原因，頻繁對vector調用push_back()對性能的影響和原因。vector就是一個(gè)動(dòng)態(tài)增長(cháng)的數組，里面有一個(gè)指針指向一片連續的空間，當空間裝不下的時(shí)候，會(huì )申請一片更大的空間，將原來(lái)的數據拷貝過(guò)去，并釋放原來(lái)的舊空間。當刪除的時(shí)候空間并不會(huì )被釋放，只是清空了里面的數據。對比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，然后將原內容拷貝過(guò)來(lái)，并釋放原空間。在VS下是1.5倍擴容，在GCC下是2倍擴容。

　　在原來(lái)空間不夠存儲新值時(shí)，每次調用push_back方法都會(huì )重新分配新的空間以滿(mǎn)足新數據的添加操作。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的區別

　　map是STL中的一個(gè)關(guān)聯(lián)容器，提供鍵值對的數據管理。底層通過(guò)紅黑樹(shù)來(lái)實(shí)現，實(shí)際上是二叉排序樹(shù)和非嚴格意義上的二叉平衡樹(shù)。所以在map內部所有的數據都是有序的，且map的查詢(xún)、插入、刪除操作的時(shí)間復雜度都是O(logN)。

　　unordered_map和map類(lèi)似，都是存儲key-value對，可以通過(guò)key快速索引到value，不同的是unordered_map不會(huì )根據key進(jìn)行排序。unordered_map底層是一個(gè)防冗余的哈希表，存儲時(shí)根據key的hash值判斷元素是否相同，即unoredered_map內部是無(wú)序的。

　　20、C++的內存管理

　　在C++中，內存被分成五個(gè)區：棧、堆、自由存儲區、靜態(tài)存儲區、常量區

　　棧：存放函數的參數和局部變量，編譯器自動(dòng)分配和釋放

　　堆：new關(guān)鍵字動(dòng)態(tài)分配的內存，由程序員手動(dòng)進(jìn)行釋放，否則程序結束后，由操作系統自動(dòng)進(jìn)行回收

　　自由存儲區：由malloc分配的內存，和堆十分相似，由對應的free進(jìn)行釋放

　　全局/靜態(tài)存儲區：存放全局變量和靜態(tài)變量

　　常量區：存放常量，不允許被修改

　　21、 構造函數為什么一般不定義為虛函數？而析構函數一般寫(xiě)成虛函數的原因 ？

　�。�1）構造函數不能聲明為虛函數

　　1）因為創(chuàng )建一個(gè)對象時(shí)需要確定對象的類(lèi)型，而虛函數是在運行時(shí)確定其類(lèi)型的。而在構造一個(gè)對象時(shí)，由于對象還未創(chuàng )建成功，編譯器無(wú)法知道對象的實(shí)際類(lèi)型，是類(lèi)本身還是類(lèi)的派生類(lèi)等等

　　2）虛函數的調用需要虛函數表指針，而該指針存放在對象的內存空間中；若構造函數聲明為虛函數，那么由于對象還未創(chuàng )建，還沒(méi)有內存空間，更沒(méi)有虛函數表地址用來(lái)調用虛函數即構造函數了

　�。�2）析構函數最好聲明為虛函數

　　首先析構函數可以為虛函數，當析構一個(gè)指向派生類(lèi)的基類(lèi)指針時(shí)，最好將基類(lèi)的析構函數聲明為虛函數，否則可以存在內存泄露的問(wèn)題。

　　如果析構函數不被聲明成虛函數，則編譯器實(shí)施靜態(tài)綁定，在刪除指向派生類(lèi)的基類(lèi)指針時(shí)，只會(huì )調用基類(lèi)的析構函數而不調用派生類(lèi)析構函數，這樣就會(huì )造成派生類(lèi)對象析構不完全。

　　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）對象的靜態(tài)類(lèi)型和動(dòng)態(tài)類(lèi)型

　　靜態(tài)類(lèi)型：對象在聲明時(shí)采用的類(lèi)型，在編譯時(shí)確定

　　動(dòng)態(tài)類(lèi)型：當前對象所指的類(lèi)型，在運行期決定，對象的動(dòng)態(tài)類(lèi)型可變，靜態(tài)類(lèi)型無(wú)法更改

　　2）靜態(tài)綁定和動(dòng)態(tài)綁定

　　靜態(tài)綁定：綁定的是對象的靜態(tài)類(lèi)型，函數依賴(lài)于對象的靜態(tài)類(lèi)型，在編譯期確定

　　動(dòng)態(tài)綁定：綁定的是對象的動(dòng)態(tài)類(lèi)型，函數依賴(lài)于對象的動(dòng)態(tài)類(lèi)型，在運行期確定

　　只有虛函數才使用的是動(dòng)態(tài)綁定，其他的全部是靜態(tài)綁定

　　23、 引用是否能實(shí)現動(dòng)態(tài)綁定，為什么引用可以實(shí)現

　　可以。因為引用（或指針）既可以指向基類(lèi)對象也可以指向派生類(lèi)對象，這一事實(shí)是動(dòng)態(tài)綁定的關(guān)鍵。用引用（或指針）調用的虛函數在運行時(shí)確定，被調用的函數是引用（或指針）所指的對象的實(shí)際類(lèi)型所定義的。

　　24、深拷貝和淺拷貝的區別

　　深拷貝和淺拷貝可以簡(jiǎn)單的理解為：如果一個(gè)類(lèi)擁有資源，當這個(gè)類(lèi)的對象發(fā)生復制過(guò)程的時(shí)候，如果資源重新分配了就是深拷貝；反之沒(méi)有重新分配資源，就是淺拷貝。

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