C/C++ 常见1000道面试题( 72 )

王言培

531.右值引用的意义

右值引用支持移动语义的实现，可以减少拷贝，提升程序的执行效率。
下面的代码是没有采用右值引用时的实现。




运行结果如下。




执行代码的过程中调用拷贝构造，将内存中的内容逐个拷贝，在 C++ 11 中可以借助右值引用实现移动拷贝构造和移动赋值来解决这个问题。




执行结果如下。可以看到，在有拷贝构造和移动拷贝构造函数的时候，优先调用了移动拷贝构造和移动赋值。在移动拷贝构造和移动赋值中直接把资源所有权进行了转移，而非拷贝，这就大大提高了执行效率。




右值引用可以使重载函数变得更加简洁。右值引用可以适用 const T& 和 T& 形式的参数。




532.什么是面向对象（OOP）？面向对象的意义？

Object Oriented Programming, 面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法、思想，通过将需求要素转化为对象进行问题处理的一种思想。其核心思想是数据抽象、继承和动态绑定（多态）。
面向对象的意义在于：将日常生活中习惯的思维方式引入程序设计中；将需求中的概念直观的映射到解决方案中；以模块为中心构建可复用的软件系统；提高软件产品的可维护性和可扩展性。
533.解释下封装、继承和多态？

1). 封装：
封装是实现面向对象程序设计的第一步，封装就是将数据或函数等集合在一个个的单元中（我们称之为类）。
封装的意义在于保护或者防止代码（数据）被我们无意中破坏。
从封装的角度看，public， private 和 protected 属性的特点如下。
不管哪种属性，内类都是可以访问的
public 是一种暴露的手段，比如暴露接口，类的对象可以访问
private 是一种隐藏的手段，类的对象不能访问
protected 成员：
和 public 一样可以被子类继承
和 private 一样不能在类外被直接调用
特例：在衍生类中可以通过衍生类对象访问，如下代码所示




2). 继承：
继承主要实现重用代码，节省开发时间。
子类可以继承父类的一些东西。
a.公有继承(public) 公有继承的特点是基类的公有成员和保护成员作为派生类的成员时，它们都保持原有的状态（基类的私有成员仍然是私有的，不能被这个派生类的子类所访问）。
b.私有继承(private) 私有继承的特点是基类的公有成员和保护成员都作为派生类的私有成员（并且不能被这个派生类的子类所访问）。
c.保护继承(protected) 保护继承的特点是基类的所有公有成员和保护成员都成为派生类的保护成员（并且只能被它的派生类成员函数或友元访问，基类的私有成员仍然是私有的）。
这里特别提一下虚继承。虚继承是解决C++多重继承问题（其一，浪费存储空间；第二，存在二义性问题）的一种手段。比如菱形继承，典型的应用就是 iostream, 其继承于 istream 和 ostream，而 istream 和 ostream 又继承于 ios。
3).多态：
多态是指通过基类的指针或者引用，在运行时动态调用实际绑定对象函数的行为。与之相对应的编译时绑定函数称为静态绑定。多态是设计模式的基础，多态是框架的基础。
534.什么时候生成默认构造函数（无参构造函数）？什么时候生成默认拷贝构造函数？什么是深拷贝？什么是浅拷贝？默认拷贝构造函数是哪种拷贝？什么时候用深拷贝？

1). 没有任何构造函数时，编译器会自动生成默认构造函数，也就是无参构造函数；当类没有拷贝构造函数时，会生成默认拷贝构造函数。
2). 深拷贝是指拷贝后对象的逻辑状态相同，而浅拷贝是指拷贝后对象的物理状态相同；默认拷贝构造函数属于浅拷贝。
3). 当系统中有成员指代了系统中的资源时，需要深拷贝。比如指向了动态内存空间，打开了外存中的文件或者使用了系统中的网络接口等。如果不进行深拷贝，比如动态内存空间，可能会出现多次被释放的问题。是否需要定义拷贝构造函数的原则是，类是否有成员调用了系统资源，如果定义拷贝构造函数，一定是定义深拷贝，否则没有意义。
更多可以参考下面的代码，比较容易混淆的是赋值操作符，其实区分很简单，在出现等号的时候，如果有构造新的对象时调用的就是构造，不然就是调用赋值操作符。特别注意下面的 b 和 f，一个是拷贝构造，一个是构造。




535.构造函数和析构函数的执行顺序？

构造函数
1). 首先调用父类的构造函数；
2). 调用成员变量的构造函数；
3). 调用类自身的构造函数。
析构函数
对于栈对象或者全局对象，调用顺序与构造函数的调用顺序刚好相反，也即后构造的先析构。对于堆对象，析构顺序与delete的顺序相关。
536.虚析构函数的作用？

基类采用虚析构函数可以防止内存泄漏。比如下面的代码中，如果基类 A 中不是虚析构函数，则 B 的析构函数不会被调用，因此会造成内存泄漏。




但并不是要把所有类的析构函数都写成虚函数。因为当类里面有虚函数的时候，编译器会给类添加一个虚函数表，里面来存放虚函数指针，这样就会增加类的存储空间。所以，只有当一个类被用来作为基类的时候，才把析构函数写成虚函数。
537.细看拷贝构造函数

对于 class A，它的拷贝构造函数如下：




1) 为什么必须是当前类的引用呢？
循环调用。如果拷贝构造函数的参数不是当前类的引用，而是当前类的对象，那么在调用拷贝构造函数时，会将另外一个对象直接传递给形参，这本身就是一次拷贝，会再次调用拷贝构造函数，然后又将一个对象直接传递给了形参，将继续调用拷贝构造函数……这个过程会一直持续下去，没有尽头，陷入死循环。
只有当参数是当前类的引用时，才不会导致再次调用拷贝构造函数，这不仅是逻辑上的要求，也是 C++ 语法的要求。
2) 为什么是 const 引用呢？
拷贝构造函数的目的是用其它对象的数据来初始化当前对象，并没有期望更改其它对象的数据，添加 const 限制后，这个含义更加明确了。
另外一个原因是，添加 const 限制后，可以将 const 对象和非 const 对象传递给形参了，因为非 const 类型可以转换为 const 类型。如果没有 const 限制，就不能将 const 对象传递给形参，因为 const 类型不能直接转换为非 const 类型，这就意味着，不能使用 const 对象来初始化当前对象了。
538.C++的编译环境

如下图所示，C++的编译环境由如下几部分构成：C++标准库、C语言兼容库、编译器扩展库及编译模块。






值得注意的是，C语言兼容库功能上跟C++标准库中的C语言子库相同，它的存中主要为了兼容C语言编译器，也就是说如果一个文件只包含C语言兼容库（不包含C++标准库），那么它在C语言编译器中依然可以编译通过。
539.Most vexing parse

直接上代码吧。下面 f 和 g 是有问题的，这种情况就称为 Most vexing parse。




问题在哪？




解决办法参考上面的 h， j。
540.STL 六大组件

STL 六大组件：容器（Container）、算法（Algorithm）、迭代器（Iterator）、仿函数（Function object）、适配器（Adaptor）和 空间配置器（allocator）。
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