在C++编程语言中,面试时常涉及的关键知识点包括内存管理、继承、类的特性以及C++与其他语言的比较。以下是对这些主题的详细解释:
1. **内存管理**:
- `new` 和 `delete` 是C++中的运算符,用于动态内存分配和释放。它们在创建对象时会调用构造函数,销毁对象时调用析构函数。
- `malloc` 和 `free` 是C语言标准库中的函数,仅用于分配和释放原始内存块,不会调用任何构造函数或析构函数,因此不适合处理包含构造和析构逻辑的对象。
- 使用 `new[]` 分配的内存应该用 `delete[]` 来释放,这样会依次调用所有数组元素的析构函数。反之,单个对象用 `new` 分配的内存用 `delete` 删除,不会调用数组的析构函数。错误地使用可能导致内存泄漏或程序异常。
2. **继承**:
- 继承允许一个类(子类)从另一个类(父类)继承属性和行为,提供代码重用和类层次结构的构建。
- `delete` 会调用非数组对象的析构函数一次,而 `delete[]` 会为数组中的每个元素调用析构函数,然后释放整个内存块。不正确地匹配可能导致只调用一次析构函数,导致数组中其他对象的资源未被正确释放。
3. **C++与其他语言的共同点和不同之处**:
- C++是基于C语言的,保留了C的底层控制和效率,同时引入了面向对象编程(OOP)的概念。
- Java也是面向对象的语言,但它具有垃圾回收机制,自动管理内存,而C++需要手动管理。
- C++支持模板和多态,而C语言没有这些特性。
- Java是平台无关的,而C++代码需要针对特定平台编译。
4. **继承的优缺点**:
- 优点:代码重用,提高模块化,易于扩展和维护。
- 缺点:静态继承导致的灵活性降低,对父类的修改可能影响到所有子类,可能导致"菱形问题"(多重继承时的二义性)。
5. **C++的面向对象特性**:
- **封装**:隐藏对象的内部细节,提供公共接口供外部访问,增强了信息安全性。
- **继承**:一个类可以从另一个类继承属性和方法,支持类的层级结构。
- **多态**:允许不同类型的对象对同一消息作出响应,提供了一种通用接口,增强了代码的灵活性。
6. **析构函数**:
- 子类的析构函数在执行时会自动调用其父类的析构函数,按照从子类到基类的顺序进行。这是因为在析构过程中,需要确保所有继承下来的数据成员和资源都被正确清理。
了解和掌握这些基本概念是C++开发者面试时必备的知识。在面试中,候选人还可能被问及异常处理、模板、STL容器、设计模式等高级主题,以及实际编程问题,如内存管理的实际应用和性能优化。在准备面试时,不仅要理解这些概念,还要能够通过编写代码来展示理解和应用。