C++面试精华：理解static、堆栈与虚函数

在C/C++面试中，面试官通常会关注一些基础概念和技术的理解程度，以下是一些关键知识点的详细解析： 1. **static在C/C++中的区别**: C和C++中`static`关键字有不同的用途。在C中，`static`可以修饰全局变量，使其在整个程序中只有一份拷贝，且生命周期贯穿整个程序。在函数内部使用`static`，则变为局部静态变量，仅在函数调用期间存在。而在C++中，`static`除了上述含义外，还可以用于局部静态成员，表示类中的静态成员变量，以及静态成员函数，这些在整个类的实例之间共享。 2. **堆和栈的区别**: - **栈（Stack）**: 位于内存的动态区域，是编译器自动管理的。栈存储的对象（如函数参数和局部变量）具有生命周期有限，一旦函数执行结束，这些内存空间会被自动释放。栈的访问速度快，但空间有限。 - **堆（Heap）**: 由程序员手动分配和释放的空间，适合存储大型数据结构或对象，如动态创建的对象。堆内存的生命周期通常与程序的整个运行期相关，如果程序员忘记释放，可能导致内存泄漏。堆的访问速度较慢，但提供了更大的存储空间。 3. **纯虚函数**: 在C++中，纯虚函数（`virtual void fun() = 0;`）是一种特殊类型的虚函数，声明时必须提供0（即`= 0`）。它表示该函数在基类中并未实现，仅作为接口规范，要求派生类必须提供具体的实现。纯虚函数使得基类成为抽象类，派生类必须继承并实现这些纯虚函数才能实例化。 4. **指针和引用的区别**: - **指针**：存储的是内存地址，可以被赋值、解引用和空值。可以通过`new`和`delete`进行动态内存分配和释放。指针可以修改所指向的对象，也可指向其他对象。 - **引用**：是一种别名，实际是对已存在的对象的引用，一旦引用被初始化，就不能改变引用的对象。引用没有自己的地址，没有`NULL`状态，更直观地操作内存。 5. **构造函数错误处理**: 构造函数是类的初始化过程，如果在创建对象时发生错误（如内存分配失败），通常采用以下策略：设置一个默认构造函数，用于创建未初始化的对象；或者在构造函数中抛出异常，由异常处理机制捕获并处理错误。 6. **设计模式的理解与应用**: 设计模式是解决常见问题的最佳实践，面试时可能涉及单例模式、工厂模式、观察者模式、模板方法模式等。熟悉这些模式有助于开发者设计出更灵活、可扩展和可维护的代码。了解它们的适用场景、优缺点以及实现方式是面试中重要的一环。 7. **C++调用C函数**: C++支持通过`extern "C"`关键字将C语言的函数声明为C++可见，这样可以在C++代码中直接调用C函数。这是因为在C++标准库中包含了一些C接口，让C++能与C库无缝协作。同时，也可以使用`extern "C"`来编写C++代码以供C程序调用。 在面试过程中，掌握这些知识点能够展示出你对C/C++语言的深入理解和实践经验，特别是在面向对象编程、内存管理和异常处理等方面。