C++面试题目汇总

一、说一下static关键字的作用

1.全局静态变量

在全局静态变量前加上关键字static，全局变量就定义为一个全局静态变量

内存中的位置：静态存储区，在整个程序运行期间一直存在

初始化：未经初始化的全局静态变量会被自动初始化为0，（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化）

作用域:全局静态变量在声明他的文件之外是不可见的，准确的说是从定义之处开始，到文件结束

2.局部静态变量

在局部变量之前加上static,局部变量变成局部静态变量

内存中的位置：静态存储区

初始化：未经初始化的全局静态变量会被自动初始化为0，（自动对象的值是任意的，除非他被显示初始化）

作用域：作用域仍为局部作用域，当定义它的函数或者语句块结束的时候，作用域结束，当时当局部静态变量离开作用域后，并没有销毁，而是仍然驻留在内存当中，只是我们不能在对他进行访问，直到该函数被再次调用，并且值不变。

3.静态函数

在函数返回类型前加static，函数就定义为静态函数。函数的定义和声明在默认情况下都是extern,但静态函数只在声明他的文件中可见，不能被其他文件引用。

函数的实现使用static修饰，那么这个函数只可在本cpp中使用，不会同其他cpp中的同名函数引起冲突

warning：不要在头文件中声明static的全局函数，不要在cpp内声明非static的全局函数，如果要在多个cpp中复用该函数，就把他的声明提到头文件里面去，否则cpp内部声明需要加上static修饰

4.类的静态成员

在类中，静态成员变量可以实现多个对象之间的数据共享，并且使用静态数据成员还不会破坏隐藏的原则，保证了安全性。静态成员是类中所有对象共享的成员，而不是某个对象的成员。对多个对象来说，静态成员只是存储一处，供所有对象使用。

5.类的静态函数

静态成员函数和静态数据成员一样，它们都属于类的静态成员，它们都不是对象成员。因此，对静态成员的引用不需要用对象名。

在静态成员函数的实现中不能直接引用类中说明的非静态成员，可以引用类中说明的静态成员（这点非常重要）。如果静态成员函数中要引用非静态成员时，可通过对象来引用。从中可看出，调用静态成员函数使用如下格式：<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>);

二、说一次C++和C的区别

设计思想上：

C++是面向对象的语言，而C是面向过程的

语法上：

C++具有封装继承多态三种特性

C++相比C，增加了许多类型安全的功能，比如强制类型转换

C++支持范式编程，比如模板类、函数模板等

三、说一下C/C++中指针和引用的区别

1.指针拥有自己的一块空间，而引用只是一个别名

2.使用sizeof看一个指针的大小是4个字节，而引用则是被引用对象的大小

3.指针可以被初始化为NULL，而引用必须被初始化且必须是一个已有对象的引用

4.作为参数传递时，指针需要被解引用才可以对对象进行操作，而直接对引用的修改都会改变引用所对应的对象

5.可以有const指针，不可以有const引用

6.指针在使用中可以指向其他对象，但是引用只能是一个对象的引用，不能被改变

7，指针可以有多级指针，而引用只有一级

8.指针和引用对++自增运算符的意义不一样

9.如果返回动态内存分配的对象或者内存，必须使用指针，引用可能引起内存泄漏

 四。说一下对C++中四个智能指针的理解

C++里面四个智能指针，auto_ptr，shared_ptr,weak_ptr,unique_ptr,其中后三个是C++11支持，并且第一个已经被11弃用

为什么使用智能指针：

智能指针的作用是管理一个指针，因为一下情况：申请的空间在函数结束时忘记释放，造成内存泄漏。使用智能指针可以很大程度上的避免这个问题，因为智能指针就是一个类，当超出了类的作用域时，类会自动调用析构函数，析构函数会自动释放资源。所以智能指针的作用原理就是在函数结束时自动释放内存空间，不需要手动释放内存空间。

1. auto_ptr（c++98的方案，cpp11已经抛弃）

采用所有权模式。

auto_ptr< string> p1 (new string ("I reigned lonely as a cloud.”));
auto_ptr<string> p2;
p2 = p1; //auto_ptr不会报错.

2. unique_ptr（替换auto_ptr）

unique_ptr实现独占式拥有或严格拥有概念，保证同一时间内只有一个智能指针可以指向该对象。它对于避免资源泄露(例如“以new创建对象后因为发生异常而忘记调用delete”)特别有用。

采用所有权模式，还是上面那个例子

unique_ptr<string> p3 (new string ("auto"));   //#4
unique_ptr<string> p4；                       //#5
p4 = p3;//此时会报错！！

编译器认为p4=p3非法，避免了p3不再指向有效数据的问题。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全。

另外unique_ptr还有更聪明的地方：当程序试图将一个 unique_ptr 赋值给另一个时，如果源 unique_ptr 是个临时右值，编译器允许这么做；如果源 unique_ptr 将存在一段时间，编译器将禁止这么做，比如：

unique_ptr<string> pu1(new string ("hello world"));
unique_ptr<string> pu2;
pu2 = pu1;                                      // #1 not allowed
unique_ptr<string> pu3;
pu3 = unique_ptr<string>(new string ("You"));   // #2 allowed

其中#1留下悬挂的unique_ptr(pu1)，这可能导致危害。而#2不会留下悬挂的unique_ptr，因为它调用 unique_ptr 的构造函数，该构造函数创建的临时对象在其所有权让给 pu3 后就会被销毁。这种随情况而已的行为表明，unique_ptr 优于允许两种赋值的auto_ptr 。

注：如果确实想执行类似与#1的操作，要安全的重用这种指针，可给它赋新值。C++有一个标准库函数std::move()，让你能够将一个unique_ptr赋给另一个。例如：

unique_ptr<string> ps1, ps2;
ps1 = demo("hello");
ps2 = move(ps1);
ps1 = demo("alexia");
cout << *ps2 << *ps1 << endl;

3. shared_ptr

shared_ptr实现共享式拥有概念。多个智能指针可以指向相同对象，该对象和其相关资源会在“最后一个引用被销毁”时候释放。从名字share就可以看出了资源可以被多个指针共享，它使用计数机制来表明资源被几个指针共享。可以通过成员函数use_count()来查看资源的所有者个数。除了可以通过new来构造，还可以通过传入auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr来构造。当我们调用release()时，当前指针会释放资源所有权，计数减一。当计数等于0时，资源会被释放。

shared_ptr 是为了解决 auto_ptr 在对象所有权上的局限性(auto_ptr 是独占的), 在使用引用计数的机制上提供了可以共享所有权的智能指针。

成员函数：

use_count 返回引用计数的个数

unique 返回是否是独占所有权( use_count 为 1)

swap 交换两个 shared_ptr 对象(即交换所拥有的对象)

reset 放弃内部对象的所有权或拥有对象的变更, 会引起原有对象的引用计数的减少

get 返回内部对象(指针), 由于已经重载了()方法, 因此和直接使用对象是一样的.如 shared_ptr<int> sp(new int(1)); sp 与 sp.get()是等价的

4. weak_ptr

weak_ptr 是一种不控制对象生命周期的智能指针, 它指向一个 shared_ptr 管理的对象. 进行该对象的内存管理的是那个强引用的 shared_ptr. weak_ptr只是提供了对管理对象的一个访问手段。weak_ptr 设计的目的是为配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针来协助 shared_ptr 工作, 它只可以从一个 shared_ptr 或另一个 weak_ptr 对象构造, 它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少。weak_ptr是用来解决shared_ptr相互引用时的死锁问题,如果说两个shared_ptr相互引用,那么这两个指针的引用计数永远不可能下降为0,资源永远不会释放。它是对对象的一种弱引用，不会增加对象的引用计数，和shared_ptr之间可以相互转化，shared_ptr可以直接赋值给它，它可以通过调用lock函数来获得shared_ptr。

class B;
class A
{
    public:
    shared_ptr<B> pb_;
    ~A(){
    cout<<"A delete
";
    }
};
class B
{
    public:
    shared_ptr<A> pa_;
    ~B()
    {
        cout<<"B delete
";
    }   
};
void fun()
{
    shared_ptr<B> pb(new B());
    shared_ptr<A> pa(new A());
    pb->pa_ = pa;
    pa->pb_ = pb;
    cout<<pb.use_count()<<endl;
    cout<<pa.use_count()<<endl;
}
int main()
{
    fun();
    return 0;
}

可以看到fun函数中pa ，pb之间互相引用，两个资源的引用计数为2，当要跳出函数时，智能指针pa，pb析构时两个资源引用计数会减一，但是两者引用计数还是为1，导致跳出函数时资源没有被释放（A B的析构函数没有被调用），如果把其中一个改为weak_ptr就可以了，我们把类A里面的shared_ptr pb_; 改为weak_ptr pb_; 运行结果如下，这样的话，资源B的引用开始就只有1，当pb析构时，B的计数变为0，B得到释放，B释放的同时也会使A的计数减一，同时pa析构时使A的计数减一，那么A的计数为0，A得到释放。

注意的是我们不能通过weak_ptr直接访问对象的方法，比如B对象中有一个方法print(),我们不能这样访问，pa->pb_->print(); 英文pb_是一个weak_ptr，应该先把它转化为shared_ptr,如：shared_ptr p = pa->pb_.lock(); p->print();

什么时候使用内联函数

内联函数空间换时间，在函数被调用时，将被调用部分替换成内联函数函数体，省掉了函数调用入口，地址返回等的时间消耗，提高效率

函数体有循环和分支时不能使用内敛函数

内联函数不能是递归函数

函数体一般不超过五行

段错误和页错误

字节对齐的原理   == 进程能访问的最大地址空间

ping的协议拼装流程