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[经验分享] C++ 面试题常用总结 详解 6(满足c++ 岗位必备,持续更新)

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发表于 2024-12-12 16:19:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
四、类相关

讲讲C++的三大特性(封装、继承、多态)

  • 封装:将数据(成员变量)和对数据的操作(成员函数)捆绑在一起,并对外部隐藏数据的具体实现。
  • 继承:通过继承,子类可以继承父类的属性和行为,从而实现代码的重用和扩展。
  • 多态:允许不同的对象以相同的接口进行操作,即同一操作可以作用于不同的对象上,表现出不同的行为。



多态是怎么实现的?

多态的实现主要依赖于虚函数和动态绑定。多态允许程序在运行时决定调用哪个具体的函数实现。


运行时多态:通过使用虚函数实现,允许基类指针或引用调用派生类中的重写函数。这是通过虚函数表(vtable)和虚指针(vptr)机制实现的。


什么是虚函数和纯虚函数?以及区别?


虚函数


  • 定义:在基类中声明为 virtual 的成员函数,允许派生类重写(override)该函数。虚函数实现运行时多态。
  • 作用:通过基类指针或引用调用虚函数时,实际调用的是派生类中的重写函数。



纯虚函数


  • 定义:在基类中声明为 virtual 并且等于 0 的虚函数,例如 virtual void func() = 0;。
  • 作用:定义接口,要求所有派生类必须实现纯虚函数。使得基类成为抽象类,不能实例化。



虚函数是怎么实现的?虚函数在那个阶段生成?

虚函数表(vtable):每个类(如果包含虚函数)会有一个虚函数表,它是一个指向虚函数实现的指针数组。每个对象会有一个指向虚函数表的指针(vptr)。


动态绑定:通过 vptr 指针,运行时可以查找虚函数表中的具体函数地址,决定调用哪个函数实现。


生成阶段:


编译阶段:编译器生成虚函数表和虚指针。虚函数表在类定义时生成,虚指针在对象实例化时设置。


构造函数和析构函数的作用?

构造函数


  • 作用:在创建对象时初始化对象的状态。构造函数可以用于分配资源、初始化数据成员等
  • 特性:构造函数与类名相同,无返回值,可以被重载。



析构函数


  • 作用:在对象生命周期结束时清理对象的资源。析构函数负责释放构造函数分配的资源,如内存、文件句柄等。
  • 特性:析构函数的名字前加 ~,无返回值,不能被重载。



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构造函数和析构函数那个可以被声明为虚函数,为什么?


  • 析构函数可以被声明为虚函数:如果基类的析构函数是虚函数,确保派生类的析构函数在基类指针或引用被销毁时正确调用。防止资源泄漏和不完全析构
  • 构造函数不能被声明为虚函数:构造函数在对象创建时调用,此时对象还未完全构造,无法设置虚函数表,因此构造函数不能是虚函数。



构造函数和析构函数那个可以被重载,为什么?


  • 析构函数不可以被重载:每个类只能有一个析构函数,负责对象生命周期结束时的清理操作。如果允许重载,会导致析构时不确定性。
  • 构造函数可以被重载:允许创建对象时通过不同的参数进行初始化。通过重载构造函数,可以提供多种初始化方式。



谈谈什么是重载、重写、隐藏?

  • 重载:同一作用域内多个函数名相同但参数列表不同。
  • 覆盖:派生类重写基类的虚函数,提供特定实现。
  • 重定义:派生类中定义了与基类同名但参数列表不同的函数,导致基类函数不可见。



this 指针,为什么会存在this指针?

定义:this 指针是指向当前对象的指针。在类的成员函数内部,this 指针指向调用该函数的对象。


访问对象成员:允许成员函数访问对象的属性和其他成员函数。


区分成员变量和参数:在成员函数中,this 指针可以用来区分同名的成员变量和函数参数。


实现链式调用:可以返回 *this 实现链式调用。



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