C++面试问与答攻略技巧

### C++面试问与答攻略技巧知识点详解 #### 1. 虚函数和纯虚函数的区别与用途 **虚函数**是指在基类中使用关键字`virtual`声明的成员函数。虚函数允许在派生类中通过基类指针或引用来调用派生类的版本，而不是基类的版本。这样的机制被称作动态绑定，或者称为运行时多态。虚函数是实现多态的基础，能够支持程序在运行时决定调用哪个函数，而非编译时决定。 ```cpp virtual ReturnType FunctionName(Parameter); ``` **纯虚函数**是一种特殊的虚函数，其声明方式为在函数声明的末尾加上`= 0`。纯虚函数的主要目的是在基类中强制派生类提供特定的函数实现，通常用以定义接口规范。含有纯虚函数的类是抽象类，不能被实例化。 ```cpp virtual ReturnType FunctionName() = 0; ``` #### 2. 基类的虚析构函数 在C++中，如果一个类包含虚函数，那么最好为其提供一个虚析构函数。基类的虚析构函数主要是为了当基类指针删除派生类对象时，能够保证派生类中特有的析构函数能够被正确调用，从而避免资源泄露。如果基类的析构函数不是虚函数，在多态场景下删除派生类对象会导致未定义行为。 ```cpp virtual ~BaseClass() {}; ``` #### 3. 前缀和后缀递增运算符的差异 C++中，前缀递增运算符`++i`和后缀递增运算符`i++`的差异主要体现在返回值的不同上。 - **前缀递增**：`++i`，通常实现为引用返回，意味着它返回的是递增后的对象引用。因此，`++i`可以出现在需要对象引用的任何地方，并且因为是引用返回，其性能开销相对较小。 ```cpp int& operator++() { *this += 1; return *this; } ``` - **后缀递增**：`i++`，通常实现为返回一个临时对象，即值返回。这就意味着`i++`需要创建一个临时对象来保存原始值，因此在性能上略逊于前缀递增。 ```cpp int operator++(int) { int temp = *this; ++*this; return temp; } ``` 虽然在现代编译器优化下，前后缀递增的性能差异可以忽略不计，但是在某些情况下，尤其是在涉及到重载运算符的复杂表达式中，两者的行为和性能仍然有细微的差别。 #### 4. 函数调用和参数评估顺序 在多参数的函数调用中，参数的评估顺序是未定义的，也就是说，编译器可以自由决定参数的评估顺序。这可能会导致一些看似简单的问题产生不一致的行为，尤其是当参数的求值有副作用时。例如，函数参数中的递增运算可以带来不同的结果，取决于评估的具体顺序。 ```cpp // 下面的调用顺序不是固定的 func(++i, i++); ``` 由于评估顺序的不确定性，编写代码时应当尽量避免在同一个表达式中多次修改同一变量，以免产生不可预见的行为。 #### 5. C++与C语言的区别 在上面的代码示例中，可以看到C++与C语言在写法上的部分区别。尽管C++兼容C语言，但是两者还是有明显区别的： - **类与对象**：C++支持面向对象编程，包括类的定义、对象的创建以及类成员的访问等。 - **运算符重载**：C++允许对运算符进行重载，使得运算符可以用于自定义类型。 - **函数重载**：C++支持函数重载，即同一作用域内可以有多个同名函数，但它们的参数类型或个数不同。 - **模板**：C++支持模板编程，允许编写与数据类型无关的代码。 - **异常处理**：C++提供异常处理机制，允许程序更好地处理错误。 #### 结语 在准备C++面试过程中，理解上述概念是非常重要的。了解虚函数、纯虚函数和虚析构函数对于掌握面向对象编程中的多态性和继承关系至关重要。同时，熟悉函数递增操作符的不同实现及其影响以及评估顺序的知识，可以更好地编写出高性能和无歧义的代码。C++语言本身的特性和C语言的区别也是面试中的常见问题。掌握这些知识点，可以有效地提高面试成功的机会。