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这是一篇 C 语言与 C++面试知识点总结的文章，如果你觉得文章对你有帮助，文末右下角点个再看转发给更多的人。 const作用
（为了方便记忆可以想成）被 const 修饰（在 const 后面）的值不可改变，如下文使用例子中的 p2、p3。 使用// 类class A { private: const int a; // 常对象成员，只能在初始化列表赋值 public: // 构造函数 A() : a(0) { }; A(int x) : a(x) { }; // 初始化列表 // const可用于对重载函数的区分 int getValue(); // 普通成员函数 int getValue() const; // 常成员函数，不得修改类中的任何数据成员的值 }; void function() { // 对象 A b; // 普通对象，可以调用全部成员函数、更新常成员变量 const A a; // 常对象，只能调用常成员函数 const A *p = &a; // 指针变量，指向常对象 const A &q = a; // 指向常对象的引用 // 指针 char greeting[] = "Hello"; char* p1 = greeting; // 指针变量，指向字符数组变量 const char* p2 = greeting; // 指针变量，指向字符数组常量（const 后面是 char，说明指向的字符（char）不可改变） char* const p3 = greeting; // 自身是常量的指针，指向字符数组变量（const 后面是 p3，说明 p3 指针自身不可改变） const char* const p4 = greeting; // 自身是常量的指针，指向字符数组常量 } // 函数 void function1(const int Var); // 传递过来的参数在函数内不可变 void function2(const char* Var); // 参数指针所指内容为常量 void function3(char* const Var); // 参数指针为常量 void function4(const int& Var); // 引用参数在函数内为常量 // 函数返回值 const int function5(); // 返回一个常数 const int* function6(); // 返回一个指向常量的指针变量，使用：const int *p = function6(); int* const function7(); // 返回一个指向变量的常指针，使用：int* const p = function7(); static作用
在以下场景中，经常需要显式引用 this 指针：
inline 使用 // 声明1（加 inline，建议使用）inline int functionName(int first, int second,...); // 声明2（不加 inline） int functionName(int first, int second,...); // 定义 inline int functionName(int first, int second,...) {/****/}; // 类内定义，隐式内联 class A { int doA() { return 0; } // 隐式内联 } // 类外定义，需要显式内联 class A { int doA(); } inline int A::doA() { return 0; } // 需要显式内联 编译器对 inline 函数处理步骤
优点
虚函数内联使用 #include <iostream>using namespace std; class Base { public: inline virtual void who() { cout << "I am Base\n"; } virtual ~Base() {} }; class Derived : public Base { public: inline void who() // 不写inline时隐式内联 { cout << "I am Derived\n"; } }; int main() { // 此处的虚函数 who()，是通过类（Base）的具体对象（b）来调用的，编译期间就能确定了，所以它可以是内联的，但最终是否内联取决于编译器。 Base b; b.who(); // 此处的虚函数是通过指针调用的，呈现多态性，需要在运行时期间才能确定，所以不能为内联。 Base *ptr = new Derived(); ptr->who(); // 因为Base有虚析构函数（virtual ~Base() {}），所以 delete 时，会先调用派生类（Derived）析构函数，再调用基类（Base）析构函数，防止内存泄漏。 delete ptr; ptr = nullptr; system("pause"); return 0; } volatile volatile int i = 10;
断言，是宏，而非函数。assert 宏的原型定义在 <assert.h>（C）、（C++）中，其作用是如果它的条件返回错误，则终止程序执行。可以通过定义 NDEBUG 来关闭 assert，但是需要在源代码的开头，include <assert.h> 之前。 assert() 使用 #define NDEBUG // 加上这行，则 assert 不可用#include <assert.h> assert( p != NULL ); // assert 不可用 sizeof()
设定结构体、联合以及类成员变量以 n 字节方式对齐 #pragma pack(n) 使用 #pragma pack(push) // 保存对齐状态#pragma pack(4) // 设定为 4 字节对齐 struct test { char m1; double m4; int m3; }; #pragma pack(pop) // 恢复对齐状态 位域 Bit mode: 2; // mode 占 2 位 类可以将其（非静态）数据成员定义为位域（bit-field），在一个位域中含有一定数量的二进制位。当一个程序需要向其他程序或硬件设备传递二进制数据时，通常会用到位域。
extern "C" 的作用是让 C++ 编译器将 extern "C" 声明的代码当作 C 语言代码处理，可以避免 C++ 因符号修饰导致代码不能和C语言库中的符号进行链接的问题。 extern "C" 使用#ifdef __cplusplusextern "C" { #endif void *memset(void *, int, size_t); #ifdef __cplusplus } #endif struct 和 typedef structC 中// c typedef struct Student { int age; } S; 等价于 // cstruct Student { int age; }; typedef struct Student S; 此时 S 等价于 struct Student，但两个标识符名称空间不相同。 另外还可以定义与 struct Student 不冲突的 void Student() {}。 C++ 中由于编译器定位符号的规则（搜索规则）改变，导致不同于C语言。 1.如果在类标识符空间定义了 struct Student {...};，使用 Student me; 时，编译器将搜索全局标识符表，Student 未找到，则在类标识符内搜索。 即表现为可以使用 Student 也可以使用 struct Student，如下： // cppstruct Student { int age; }; void f( Student me ); // 正确，"struct" 关键字可省略 2.若定义了与 Student 同名函数之后，则 Student 只代表函数，不代表结构体，如下： typedef struct Student {int age; } S; void Student() {} // 正确，定义后 "Student" 只代表此函数 //void S() {} // 错误，符号 "S" 已经被定义为一个 "struct Student" 的别名 int main() { Student(); struct Student me; // 或者 "S me"; return 0; } C++ 中 struct 和 class 总的来说，struct 更适合看成是一个数据结构的实现体，class 更适合看成是一个对象的实现体。 区别: 最本质的一个区别就是默认的访问控制
联合（union）是一种节省空间的特殊的类，一个 union 可以有多个数据成员，但是在任意时刻只有一个数据成员可以有值。当某个成员被赋值后其他成员变为未定义状态。联合有如下特点：
union UnionTest { UnionTest() : i(10) {}; int i; double d; }; static union { int i; double d; }; int main() { UnionTest u; union { int i; double d; }; std::cout << u.i << std::endl; // 输出 UnionTest 联合的 10 ::i = 20; std::cout << ::i << std::endl; // 输出全局静态匿名联合的 20 i = 30; std::cout << i << std::endl; // 输出局部匿名联合的 30 return 0; } C语言实现C++类 C 实现 C++ 的面向对象特性（封装、继承、多态）
{ A(int) { } operator bool() const { return true; } }; struct B { explicit B(int) {} explicit operator bool() const { return true; } }; void doA(A a) {} void doB(B b) {} int main() { A a1(1); // OK：直接初始化 A a2 = 1; // OK：复制初始化 A a3{ 1 }; // OK：直接列表初始化 A a4 = { 1 }; // OK：复制列表初始化 A a5 = (A)1; // OK：允许 static_cast 的显式转换 doA(1); // OK：允许从 int 到 A 的隐式转换 if (a1); // OK：使用转换函数 A:  perator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换bool a6（a1）; // OK：使用转换函数 A: perator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换bool a7 = a1; // OK：使用转换函数 A: perator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换bool a8 = static_cast<bool>(a1); // OK ：static_cast 进行直接初始化 B b1(1); // OK：直接初始化 B b2 = 1; // 错误：被 explicit 修饰构造函数的对象不可以复制初始化 B b3{ 1 }; // OK：直接列表初始化 B b4 = { 1 }; // 错误：被 explicit 修饰构造函数的对象不可以复制列表初始化 B b5 = (B)1; // OK：允许 static_cast 的显式转换 doB(1); // 错误：被 explicit 修饰构造函数的对象不可以从 int 到 B 的隐式转换 if (b1); // OK：被 explicit 修饰转换函数 B: perator bool() 的对象可以从 B 到 bool 的按语境转换bool b6(b1); // OK：被 explicit 修饰转换函数 B: perator bool() 的对象可以从 B 到 bool 的按语境转换bool b7 = b1; // 错误：被 explicit 修饰转换函数 B: perator bool() 的对象不可以隐式转换bool b8 = static_cast<bool>(b1); // OK：static_cast 进行直接初始化 return 0; } friend 友元类和友元函数
一条 using 声明 语句一次只引入命名空间的一个成员。它使得我们可以清楚知道程序中所引用的到底是哪个名字。如： using namespace_name::name; 构造函数的 using 声明在 C++11 中，派生类能够重用其直接基类定义的构造函数。 class Derived : Base {public: using Base::Base; /* ... */ }; 如上 using 声明，对于基类的每个构造函数，编译器都生成一个与之对应（形参列表完全相同）的派生类构造函数。生成如下类型构造函数：Derived(parms) : Base(args) { } using 指示using 指示 使得某个特定命名空间中所有名字都可见，这样我们就无需再为它们添加任何前缀限定符了。如： using namespace_name name; 尽量少使用 using 指示 污染命名空间
using 使用 尽量少使用 using 指示 using namespace std; 应该多使用 using 声明 int x;std::cin >> x ; std::cout << x << std::endl; 或者 using std::cin;using std::cout; using std::endl; int x; cin >> x; cout << x << endl; :: 范围解析运算符分类
class A { public: static int count; // 类 A 的 count（A::count） }; int A::count = 21; void fun() { int count = 31; // 初始化局部的 count 为 31 count = 32; // 设置局部的 count 的值为 32 } int main() { ::count = 12; // 测试 1：设置全局的 count 的值为 12 A::count = 22; // 测试 2：设置类 A 的 count 为 22 fun(); // 测试 3 return 0; } enum 枚举类型 定作用域的枚举类型 enum class open_modes { input, output, append }; 不限定作用域的枚举类型 enum color { red, yellow, green };enum { floatPrec = 6, doublePrec = 10 }; decltype decltype 关键字用于检查实体的声明类型或表达式的类型及值分类。语法： decltype ( expression ) decltype 使用 // 尾置返回允许我们在参数列表之后声明返回类型template <typename It> auto fcn(It beg, It end) -> decltype(*beg) { // 处理序列 return *beg; // 返回序列中一个元素的引用 } // 为了使用模板参数成员，必须用 typename template <typename It> auto fcn2(It beg, It end) -> typename remove_reference<decltype(*beg)>::type { // 处理序列 return *beg; // 返回序列中一个元素的拷贝 } 引用左值引用 常规引用，一般表示对象的身份。 右值引用右值引用就是必须绑定到右值（一个临时对象、将要销毁的对象）的引用，一般表示对象的值。 右值引用可实现转移语义（Move Sementics）和精确传递（Perfect Forwarding），它的主要目的有两个方面：
宏定义可以实现类似于函数的功能，但是它终归不是函数，而宏定义中括弧中的“参数”也不是真的参数，在宏展开的时候对 “参数” 进行的是一对一的替换。 成员初始化列表好处
用花括号初始化器列表初始化一个对象，其中对应构造函数接受一个 std::initializer_list 参数. initializer_list 使用 #include <iostream>#include <vector> #include <initializer_list> template <class T> struct S { std::vector<T> v; S(std::initializer_list<T> l) : v(l) { std::cout << "constructed with a " << l.size() << "-element list\n"; } void append(std::initializer_list<T> l) { v.insert(v.end(), l.begin(), l.end()); } std::pair<const T*, std::size_t> c_arr() const { return {&v[0], v.size()}; // 在 return 语句中复制列表初始化 // 这不使用 std::initializer_list } }; template <typename T> void templated_fn(T) {} int main() { S<int> s = {1, 2, 3, 4, 5}; // 复制初始化 s.append({6, 7, 8}); // 函数调用中的列表初始化 std::cout << "The vector size is now " << s.c_arr().second << " ints:\n"; for (auto n : s.v) std::cout << n << ' '; std::cout << '\n'; std::cout << "Range-for over brace-init-list: \n"; for (int x : {-1, -2, -3}) // auto 的规则令此带范围 for 工作 std::cout << x << ' '; std::cout << '\n'; auto al = {10, 11, 12}; // auto 的特殊规则 std::cout << "The list bound to auto has size() = " << al.size() << '\n'; // templated_fn({1, 2, 3}); // 编译错误！“ {1, 2, 3} ”不是表达式， // 它无类型，故 T 无法推导 templated_fn<std::initializer_list<int>>({1, 2, 3}); // OK templated_fn<std::vector<int>>({1, 2, 3}); // 也 OK } 面向对象 面向对象程序设计（Object-oriented programming，OOP）是种具有对象概念的程序编程典范，同时也是一种程序开发的抽象方针。 面向对象特征 面向对象三大特征 —— 封装、继承、多态 封装把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行信息隐藏。关键字：public, protected, private。不写默认为 private。
函数重载 class A{ public: void do(int a); void do(int a, int b); }; 动态多态（运行期期/晚绑定）
注意：
动态多态使用 class Shape // 形状类{ public: virtual double calcArea() { ... } virtual ~Shape(); }; class Circle : public Shape // 圆形类 { public: virtual double calcArea(); ... }; class Rect : public Shape // 矩形类 { public: virtual double calcArea(); ... }; int main() { Shape * shape1 = new Circle(4.0); Shape * shape2 = new Rect(5.0, 6.0); shape1->calcArea(); // 调用圆形类里面的方法 shape2->calcArea(); // 调用矩形类里面的方法 delete shape1; shape1 = nullptr; delete shape2; shape2 = nullptr; return 0; } 虚析构函数 虚析构函数是为了解决基类的指针指向派生类对象，并用基类的指针删除派生类对象。 虚析构函数使用 class Shape{ public: Shape(); // 构造函数不能是虚函数 virtual double calcArea(); virtual ~Shape(); // 虚析构函数 }; class Circle : public Shape // 圆形类 { public: virtual double calcArea(); ... }; int main() { Shape * shape1 = new Circle(4.0); shape1->calcArea(); delete shape1; // 因为Shape有虚析构函数，所以delete释放内存时，先调用子类析构函数，再调用基类析构函数，防止内存泄漏。 shape1 = NULL; return 0； } 纯虚函数 纯虚函数是一种特殊的虚函数，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。 virtual int A() = 0; 虚函数、纯虚函数
虚继承用于解决多继承条件下的菱形继承问题（浪费存储空间、存在二义性）。 底层实现原理与编译器相关，一般通过虚基类指针和虚基类表实现，每个虚继承的子类都有一个虚基类指针（占用一个指针的存储空间，4字节）和虚基类表（不占用类对象的存储空间）（需要强调的是，虚基类依旧会在子类里面存在拷贝，只是仅仅最多存在一份而已，并不是不在子类里面了）；当虚继承的子类被当做父类继承时，虚基类指针也会被继承。 实际上，vbptr 指的是虚基类表指针（virtual base table pointer），该指针指向了一个虚基类表（virtual table），虚表中记录了虚基类与本类的偏移地址；通过偏移地址，这样就找到了虚基类成员，而虚继承也不用像普通多继承那样维持着公共基类（虚基类）的两份同样的拷贝，节省了存储空间。 虚继承、虚函数
虚继承
虚函数
抽象类：含有纯虚函数的类 接口类：仅含有纯虚函数的抽象类 聚合类：用户可以直接访问其成员，并且具有特殊的初始化语法形式。满足如下特点：
用于分配、释放内存 malloc、free 使用 申请内存，确认是否申请成功 char *str = (char*) malloc(100);assert(str != nullptr); 释放内存后指针置空 free(p);p = nullptr; new、delete
new、delete 使用 申请内存，确认是否申请成功 int main(){ T* t = new T(); // 先内存分配 ，再构造函数 delete t; // 先析构函数，再内存释放 return 0; } 定位 new 定位 new（placement new）允许我们向 new 传递额外的地址参数，从而在预先指定的内存区域创建对象。 new (place_address) typenew (place_address) type (initializers) new (place_address) type [size] new (place_address) type [size] { braced initializer list }
合法，但：
方法：将析构函数设置为私有 原因：C++ 是静态绑定语言，编译器管理栈上对象的生命周期，编译器在为类对象分配栈空间时，会先检查类的析构函数的访问性。若析构函数不可访问，则不能在栈上创建对象。 能在栈上方法：将 new 和 delete 重载为私有 原因：在堆上生成对象，使用 new 关键词操作，其过程分为两阶段：第一阶段，使用 new 在堆上寻找可用内存，分配给对象；第二阶段，调用构造函数生成对象。将 new 操作设置为私有，那么第一阶段就无法完成，就不能够在堆上生成对象。 智能指针C++ 标准库（STL）中头文件：#include <memory> C++ 98std::auto_ptr<std::string> ps (new std::string(str))；C++ 11 对于该论述，欢迎读者查阅之前发过的文章，你是《未来世界的幸存者》么？ 3.7 分割线可以在一行中用三个以上的减号来建立一个分隔线，同时需要在分隔线的上面空一行。如下：
shared_ptr 多个智能指针可以共享同一个对象，对象的最末一个拥有着有责任销毁对象，并清理与该对象相关的所有资源。
weak_ptr weak_ptr 允许你共享但不拥有某对象，一旦最末一个拥有该对象的智能指针失去了所有权，任何 weak_ptr 都会自动成空（empty）。因此，在 default 和 copy 构造函数之外，weak_ptr 只提供 “接受一个 shared_ptr” 的构造函数。
unique_ptr unique_ptr 是 C++11 才开始提供的类型，是一种在异常时可以帮助避免资源泄漏的智能指针。采用独占式拥有，意味着可以确保一个对象和其相应的资源同一时间只被一个 pointer 拥有。一旦拥有着被销毁或编程 empty，或开始拥有另一个对象，先前拥有的那个对象就会被销毁，其任何相应资源亦会被释放。
auto_ptr 被 c++11 弃用，原因是缺乏语言特性如 “针对构造和赋值” 的 std::move 语义，以及其他瑕疵。 auto_ptr 与 unique_ptr 比较
bad_cast 使用 try {Circle& ref_circle = dynamic_cast<Circle&>(ref_shape); } catch (bad_cast b) { cout << "Caught: " << b.what(); } 运行时类型信息 (RTTI)dynamic_cast
typeid、type_info 使用 #include <iostream>using namespace std; class Flyable // 能飞的 { public: virtual void takeoff() = 0; // 起飞 virtual void land() = 0; // 降落 }; class Bird : public Flyable // 鸟 { public: void foraging() {...} // 觅食 virtual void takeoff() {...} virtual void land() {...} virtual ~Bird(){} }; class Plane : public Flyable // 飞机 { public: void carry() {...} // 运输 virtual void takeoff() {...} virtual void land() {...} }; class type_info { public: const char* name() const; bool operator == (const type_info & rhs) const; bool operator != (const type_info & rhs) const; int before(const type_info & rhs) const; virtual ~type_info(); private: ... }; void doSomething(Flyable *obj) // 做些事情 { obj->takeoff(); cout << typeid(*obj).name() << endl; // 输出传入对象类型（"class Bird" or "class Plane"） if(typeid(*obj) == typeid(Bird)) // 判断对象类型 { Bird *bird = dynamic_cast<Bird *>(obj); // 对象转化 bird->foraging(); } obj->land(); } int main(){ Bird *b = new Bird(); doSomething(b); delete b; b = nullptr; return 0; } |
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