C++面试精华：继承、多态与内存管理

C++作为一门强大的编程语言，其面试过程中常会涉及一系列关键概念和实践问题。本文将深入探讨以下几个核心知识点： 1. **类的继承与访问修饰符**： C++支持三种继承方式：public、protected和private。public继承保持父类成员的原有访问级别，protected继承使得父类的public成员变为protected，而private继承则限制子类对父类所有成员的访问。理解这些访问修饰符对于构建可扩展和模块化的代码结构至关重要。 2. **多态的概念与应用**： 多态是面向对象编程的核心特性，它允许父类对象根据实际指向的子类行为进行操作。通过接口的不同实现，代码可以编写成通用形式，适应需求的变化。在ATM机示例中，通过让各种银行卡继承自一个基类Card，可以避免为每种卡片编写单独的方法，提高代码复用性和灵活性。 3. **虚基类**： 虚基类解决了多继承带来的循环依赖问题，确保了基类被仅复制一次，从而简化了内存管理。理解如何使用虚基类有助于创建更清晰、结构化的代码。 4. **堆栈与堆的区别**： 堆栈内存用于自动存储局部变量和函数调用，是程序执行时自动分配和释放的。堆内存则是动态分配的，生命周期通常与指针关联，程序员手动管理。理解这两个概念有助于优化内存管理，防止内存泄漏。 5. **智能指针**： 智能指针如`shared_ptr`和`unique_ptr`是C++中用于管理动态内存的对象，它们自动处理内存的分配和释放，避免了手动管理可能导致的错误，如内存泄漏和悬挂指针。 6. **参数传递与构造函数**： 构造函数在对象创建时被调用，但是否可以为构造函数设置为虚函数取决于特定场景。虽然构造函数不推荐作为虚函数，但在某些特殊情况下（如模板继承或策略模式），这可能有所考虑。 7. **析构函数调用顺序**： 子类析构函数的调用顺序遵循由子到父的顺序，确保资源清理的正确性。 8. **数据结构的选择**： `map`、`list`和`array`各有优缺点，`map`适合键值对查找，`list`适用于元素按顺序插入和删除，`array`则提供固定大小且访问速度快。选择哪种数据结构取决于具体的需求和性能要求。 9. **内存泄漏与指针安全**： 内存泄漏是指程序未能释放动态分配的内存，造成资源浪费。避免方法包括正确管理指针生命周期、使用智能指针、检查并释放内存以及编写可测试的代码。指针越界是另一个常见错误，可通过边界检查和数组范围验证来预防。 通过掌握以上知识点，面试者能够展现出对C++语言深度理解和实践经验，增加面试成功的可能性。