C++面试必备：200个关键问题解析

"Cpp面经200问.pdf" 是一本关于C++面试问题的集合，涵盖了许多核心概念和技术，适合准备C++面试的开发者学习。 1. **main执行前后**：在main函数执行之前，操作系统会进行初始化工作，如加载程序到内存，设置全局变量和静态变量的初始值等。main函数执行完毕后，通常会调用exit()函数，释放资源并终止程序。 2. **结构体内存对齐**：结构体成员的内存对齐是为了提高数据访问效率，确保每个成员按照特定的边界对齐，比如4字节或8字节对齐。编译器会在必要时在成员之间插入填充字节。 3. **指针和引用**：指针是一个变量，存储另一个变量的地址；引用是已存在的变量的别名，它不占内存，没有NULL状态，一旦引用被初始化就不能改变。 4. **堆和栈**：栈是自动分配和回收的内存区域，用于存储局部变量和函数参数；堆是程序员手动管理的内存，通过new和delete操作分配和释放。 5. **指针类型的区别**：包括普通指针、const指针、指针常量、const指针常量等，指针可以指向不同类型的数据，且可修改或不可修改。 6. **虚函数表和vptr**：虚函数表（vtable）存储了基类的虚函数地址，vptr是在对象创建时初始化的，指向对应的vtable，用于实现多态。 7. **new/delete与malloc/free**：new和delete是C++的内存管理操作，处理对象的构造和析构；malloc和free是C语言的内存管理，仅分配和释放内存，不涉及对象构造。 8. **new和delete实现**：new和delete是C++的运算符，它们通常会调用相应的分配器和析构函数来处理内存。 9. **malloc与new的区别**：new除了分配内存外，还会调用构造函数，而malloc只分配内存。 10. **宏定义和函数**：宏是预处理器替换，不遵循作用域规则，可能导致副作用；函数是运行时调用，有作用域，更安全。 11. **宏定义和typedef**：宏定义用于文本替换，typedef创建新的类型别名，不涉及语义替换。 12. **声明与定义**：声明告知编译器变量或函数的存在，定义分配实际内存或实现函数体。 13. **初始化成员列表**：非静态成员变量的初始化，特别是带有默认构造函数的类成员，以及const成员和引用必须在初始化列表中初始化。 14. **strlen和sizeof**：strlen计算字符串长度，不包括结束符'\0'；sizeof计算变量或类型所占用的内存字节数。 15. **常量指针和指针常量**：前者是指向常量的指针，不能修改指针所指的值；后者是常量的指针，指针本身不可变，但可修改其指向的值。 16. **a和&a**：a是变量，&a是a的地址。 17. **数组名和指针**：数组名是指向数组首元素的指针，但不能改变数组名，即不能重新赋值。 18. **野指针和悬空指针**：野指针未初始化或已释放，指向未知内存；悬空指针是指向已释放内存的指针。 19. **迭代器失效**：容器操作如插入、删除可能导致迭代器失效。 20. **C和C++的区别**：C++支持面向对象编程，有类、模板、异常处理等特性，而C语言主要为过程式编程。 21. **C++与Java的区别**：C++支持底层编程，性能更高，而Java是跨平台的，有垃圾回收机制，安全性更好。 22. **struct和class**：C++中，struct默认所有成员public，class默认private；两者都可用于定义类。 23. **define宏定义和const**：宏定义是预处理器替换，const用于声明常量。 24. **const和static**：const修饰变量使其不可变，static修饰变量使其生命周期贯穿整个程序。 25. **顶层const和底层const**：顶层const修饰指针本身，底层const修饰指针所指对象。 26. **类的对象存储空间**：包括成员变量和成员函数（虚函数表），分配在栈或堆中。 27. **final和override**：final用于禁止子类覆盖方法，override用于明确表示覆盖父类方法。 28. **拷贝初始化和直接初始化**：拷贝初始化是通过等号完成，直接初始化是通过括号完成。 29. **初始化和赋值**：初始化是创建对象时赋予初值，赋值是对象创建后改变其值。 30. **extern"C"**：用于C++链接C库，保持兼容性。 31. **模板函数和模板类特例化**：特例化是为特定类型实例化模板，以满足特定需求。 32. **C和C++的类型安全**：C++提供了更多的类型检查和安全特性，如const、引用等。 33. **析构函数为虚函数**：为了在多态下正确销毁派生类对象，析构函数通常是虚函数。 34. **构造函数和析构函数虚函数**：构造函数不能是虚函数，析构函数可以是虚函数或纯虚函数。 35. **重载、覆盖和隐藏**：重载是同一作用域内不同参数列表的同名函数，覆盖是派生类对基类虚函数的新实现，隐藏是派生类中同名成员屏蔽基类成员。 36. **多态实现**：C++通过虚函数和动态绑定实现多态。 37. **构造函数种类**：默认构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数、带参数构造函数等。 38. **浅拷贝和深拷贝**：浅拷贝只复制对象的引用或指针，可能导致两个对象共享同一资源；深拷贝则复制对象的所有内容。 39. **内联函数和宏定义**：内联函数避免函数调用开销，但可能导致代码膨胀，宏定义是预处理器替换，易引发副作用。 40. **构造函数、析构函数和虚函数内联**：可以声明为内联，但是否内联由编译器决定。 41. **auto、decltype和decltype(auto)**：auto自动推断类型，decltype根据表达式类型返回类型，decltype(auto)用于推断解引用或转换表达式的类型。 42. **访问控制**：public允许所有对象访问，protected允许本类和子类访问，private仅允许本类访问。 43. **判断大小端存储**：通过比较int类型的低字节和高字节在内存中的位置来判断。 44. **volatile、mutable和explicit**：volatile指示变量可能被外部因素改变，mutable允许const对象修改该成员，explicit禁止隐式类型转换。 45. **拷贝构造函数**：当一个对象被初始化为另一个已存在对象的副本时调用。 46. **C++的new种类**：包括普通new、new[]、placement new等。 47. **NULL和nullptr**：NULL是旧的指针零值，nullptr是C++11引入的类型安全的零指针。 48. **内存分区**：包括栈、堆、静态存储区和常量存储区。 49. **异常处理**：try-catch块用于捕获和处理运行时错误。 50. **static的用法**：静态成员属于类，而非类实例，静态局部变量在函数每次调用时保持值，全局静态变量只有一个实例。 51. **静态变量**：静态局部变量在函数调用间保持值，全局静态变量只初始化一次，静态成员变量属于类。