C++面试相关知识点整理

Static作用~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.在函数体内，static修饰的变量的值在函数调用过程中维持不变；

2.在模块内（函数体外），static修饰的变量（本地全局变量）作用域只在本模块内；

3.在模块内，static修饰的函数，作用域只在本模块内部。

C++中static~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.成员变量：静态成员变量（数据成员）--所有对象共享一份数据

2.静态变量初始化须在类外。int A::i=0;

3.成员函数：静态成员函数。A::fn();

4.静态成员函数不能访问非静态成员变量。（先有类才有对象）

5.静态内容是属于类的，非静态内容是属于对象的。

6.C++中static修饰的成员变量是以全局变量的形式存在，不占类的内存。

7.一个空类占一个字节，以保证创建的对象占用不同的内存（对象唯一的）。

Const作用~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Const意味着“只读”。

1.const类型定义：指明变量或对象的值是不能被更新,引入目的是为了取代预编译指令

2.可以保护被修饰的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。

3.编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高。

4.可以节省空间，避免不必要的内存分配。

Class VS struct~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.默认的继承访问权限：struct是public的，class是private的。取决于子类。

2.struct作为数据结构的实现体，默认的数据访问控制是public的；class作为对象的实现体，默认的成员变量访问控制是private的。

3.“class”这个关键字还作用于定义模板参数，就像“typename”，但关键字“struct”不用于定义模板参数。

C VS C++~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.C++引入了bool类型，封装了字符串string类；

2.引用：C++用引用代替传指针；

3.形参默认值：C++中函数形参可初始化默认值；

4.操作符重载：C++中可对操作符重载，operatorxxx

5.结构体：C++中更多用类

6.op&oo：C是面向过程，C++是面向对象

面向过程vs 面向对象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.复用：在函数层复用vs 在类层次复用

2.设计思路：分析问题的步骤vs 以功能划分问题

3.组成：由若干函数组成vs 若干类组成

4.扩展维护性：不高vs 高

5.面向对象特点：封装、继承、多态、抽象

C++的内存格局~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~：

1.栈区(stack):编译器自动分配释放，存放函数的形参，局部变量的值等

2.堆区(heap):手动分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收

3.数据区(静态全局区)(data):全局变量、静态变量

4.文字常量区：常量字符串

5.程序代码区：存放代码

指针VS引用~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.指针可以重新赋值，引用是终身制、不能重新赋值。

2.引用必须被初始化，指针不需要。

3.引用不能为NULL，指针可以。

4.引用只是别名，不是拷贝，也不是地址，指针代表的变量的地址。

类VS对象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.对象：同时具有属性（静态特征）和行为（动态特征）

2.类：用来创建同一类对象的模板

3.类是对象的模板、对象是类的实例

C++中的空类，默认产生哪些类成员函数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.无参构造函数

2.析构函数

3.拷贝构造函数

4.赋值运算符（operator=）

5.取址运算符（operator&）（一个非const的和一个const的）

构造函数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.作用：创建对象

2.特点：名字与类名相同、没有返回类型

3.当没有定义构造函数时，系统自动给一个默认无参的构造函数

4.只要类中定义了一个构造函数，系统就不再提供默认构造函数

析构函数：对象生命周期结束时回收所占用的内存空间~~~~~~~~~~~~

1.不带返回类型、不带参数、一个类中只能有一个

2.一般可以在构造函数中初始化、分配堆空间（new）、在析构函数中释放（delete）

拷贝构造函数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.默认拷贝构造函数在有指针成员指向动态内存时会有问题，两个指针指向同一地方，导致混乱。

2.注意：创建对象的实参只是传到构造器的形参，没有传到成员变量。

3.自己定义拷贝构造函数后，就没有默认拷贝构造函数了，要在自己定义的拷贝构造函数中

4.处理所有需要处理的数据。

5.浅拷贝使用默认拷贝构造函数

6.深拷贝就是自己写拷贝构造函数

7.具体调用哪个构造函数，完全由传递的参数决定.

继承~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.构建子类之前一定先构建父类。

2.子类默认只能调用父类无参的构造函数。

3.如果要调用父类有参的构造函数，须用到初始化列表。

4.子类成员里访问父类成员,须加上域作用符号

多态~~~用父类的指针或引用指向子类的实例，调用子类的成员函数~~~~~~~~~~~~

通过指针去访问某一个成员函数的时候，根据指针指向对象的真实类型去执行相应类中的成员函数。

步骤：1.继承关系

2.覆盖

3.虚函数

4.用指针或引用访问对象自己，不能是另一个对象。

单例模式~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.它有一个指唯一实例的静态指针m_pInstance，并且是私有的。

2.它有一个公有的函数，可以获取这个唯一的实例，并在需要的时候创建该实例。

3.它的构造函数是私有的，这样就不能从别处创建该类的实例。

#include

using namespace std;

class Singleton{

private:

Singleton(){cout<<"Singleton()"<

Singleton(const Singleton& s){cout<<"Singleton(copy)"<

static Singleton s;

public:

~Singleton(){cout<<"~Singleton"<

static Singleton* getInstance(){

return &s;

}

void show(){cout<

};

Singleton Singleton:: s ;

int main(){

Singleton* ps1=Singleton::getInstance();

Singleton* ps2=Singleton::getInstance();

cout<

ps1->show();

ps2->show();

return 0;

}

拥有纯虚函数的类－－－抽象类（本身不能实例化－不能直接产生对象）

1.virtual void eat(Food& food)=0;//纯虚函数

2.纯虚函数：只有函数声明，没有函数实现。

3.含有纯虚函数的类就叫抽象类。

4.抽象类不允许直接创建抽象类的对象，只能用来指向或引用子类对象。

虚函数~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.为了实现多态（继承、覆盖、虚函数、指针或引用）而存在，有代价。

2.只要类中有虚函数（个数不定），就多四个字节，虚函数表指针。

友员函数和友员类Friend As Bridges。不是成员。可以写在类里面。~~~~~~~~

1.两部分：友员函数、友员类。

2.内部授权，不是成员，声明不受访问修饰符号的影响，没有this。声明和定义可以不分开。

3.友员关系不能翻转，不能传递、也不能继承。

4.friend void access(const C& c);//友员函数

5.friend class D;//友员类

6.加const，只能访问，不能修改。

运算符重载~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.实现运算符重载，就是编写相应的运算符函数，函数名为：（operatorxxx）。

2.实现方式：

3.友员方式、成员方式。

4.Fract& operator++(){//加引用避免拷贝函数

n+=1; d+=1;

return *this;//返回自己

}

可以重载C++中除下列运算符外的所有运算符~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.成员运算符：.

2.指针取内容运算法：*

3.作用域分辨符：::

4.三目运算符：? :

5.sizeof()

三原则~~rule of three：如果类需要析构函数，则它也需要赋值操作符和复制构造函数。

IO流~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

IO结构：类

顶层：ios

Console：istream(cin) ostream(cout)-> iostream(head)

File: ifstream(fin) ofstream(fout)-> fstream(head)

String: istringstream(sin/iss) ostringstream(sout/oss)->stringstream(head:sstream)

io流的特点~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

提供标准的I/O操作

支持缓冲

支持改向（重定向>）

内存对齐~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

第一成员从位置0开始，以后成员位置取编译器对齐参数与成员最大类型中较小数的最近的倍数

整体对齐：对齐参数与结构中最大数据成员长度中较小数，取其最近倍数

对齐参数--min(对齐参数，max(sizeof(member)))最近的倍数

链表VS 数组~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.数组必须先定义固定的长度，不能适用数据动态增减；链表动态的存储分配，插入、删除数据方便。

2.数组从栈中分配空间，方便快捷，但自由度小；链表从堆中分配空间，自由度大，但申请管理比较麻烦。

3.数组在内存中顺序存储；链表随机存储。

4.链表随机插入、删除数据效率比数组高，随机访问数据效率比数组低。

程序的内存分配~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.栈区（stack）：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，操作方式类似数据结构中得栈。

2.堆区（heap）：一般由程序员分配释放（程序结束时可能由OS回收），分配方式类似数据结构中的链表。

3.全局区（static）：全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。

4.文字常量区：存放常量字符串，系统释放

5.程序代码区：存放代码（二进制）

//main.cpp

int a=0;//全局初始化区

char* p1;//全局未初始化区

main(){

int b;//栈

char s[]="abc";//栈

char* p2;//栈

char* p3="123";//123\0在常量区，p3在栈

static int c=0;//全局初始化区

p1=(char*)malloc(10);//分配的空间在堆区

p2=(char*)malloc(20);//同上

strcpy(p1,"123");//123\0在常量区，编译器可能将它与p3所指向的“123”优化成一个地方}

堆VS栈~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.申请方式：

stack——自动分配

heap——手动申请释放、指明大小、malloc/new

2.申请后系统的响应：

Stack——剩余空间需大于申请空间，否则提示栈溢出

Heap——操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统受到申请，遍历链表，寻找第一个空间大于申请空间的堆节点，将其从空闲节点链表中删除（多余部分重放入空闲链表中），并将空间分配给程序。对大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，代码中的delete语句才能正确释放本内存空间。

3.申请大小的限制：

Stack——windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，连续的内存区域。栈顶和容量大小固定，申请空间超过栈剩余空间，将提示overflow，从栈获得的空间较小。

Heap——堆是向高地址扩展的数据结构，不连续的内存区域。系统是用链表来存储的空闲内存地址的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址，堆的大小受限于系统中的有效虚拟内存。获得的空间较大，较灵活。

4.申请、读取效率的比较：

Stack——系统自动分配，速度快，程序员无法控制。

Heap——手动分配，一般速度较慢，容易产生内存碎片，用起来方便。

Ps：windows下，最好用VirtualAlloc分配内存，直接在进程的地址空间中保留一块内存，虽然用起来最不方便，但是速度快、最灵活。

5.存储内容：

Stack——函数调用时，进栈顺序：函数调用语句的下一条可执行语句的地址->函数的各个参数（大多数C编译器中，参数是从右往左入栈）->函数中局部变量。静态变量是不入栈

的。先进后出。

Heap——一般是在堆头部用一个字节存放堆的大小，具体内容由程序员安排。

数组名VS指针~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.数组名指代一种数据结构——数组。

2.数组名可以转换为指向其指代实体的指针，而且是一个指针常量，不能自增、减，不能被修改。

3.指向数组的指针则是另外一种变量类型，仅仅意味着数组的存放地址。

4.数组名作为函数形参时，在函数体内，其失去了本身的内涵，仅仅只是一个指针；在失去其内涵的同时，它还失去了其常量特性，可以做自增、减等操作，可以被修改。

数组VS指针~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.数组是开辟一块连续的内存空间，数组本身的标识符代表整个数组，可以用sizeof取得大小；指针则是只分配一个指针大小的内存，并可把它的值指向某个有效的内存空间

2.一个指针，指向只读数据块（section）里的“hello”，可被编译器放入字符串池（也就是说，char*p="hello";再写一个char*q="hello";可能和p共享数据）；一个数组，分配在可写数据块（section），不会被放到字符串池中。

野指针~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.定义：指向不可用内存的指针。

2.指针变量没有被初始化。

3.指针p被free或delete之后，没有置为NULL，只是把指针所指向、的内存给释放掉，但并没有吧指针本身干掉。

4.指针操作超越了变量的作用范围。

Linux进程分类~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

交互进程：shell控制和运行，前、后台都能运行

批处理进程：不属于终端，被提交到一个队列中以便顺序执行

守护进程：后台运行，监控和处理待定事件，linux启动时运行

守护进程~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1、创建子进程，父进程退出fork()

2、子进程中建新会话setsid()--建新会话，与终端、进程组脱离

3、改当前目录为根目录chdir()

4、重设文件权限掩码umask(0)

5、关闭文件描述符close 0,1,2....

进程调度~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有cpu运行

方式：抢占式/非抢占式

算法：先来先服务；短进程优先；高优先级优先；时间片轮转；

进程号（0~139），根据优先级范围：实时进程（0~99）、一般进程（100~139）

进程间通信目的~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1、数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程，发送的数据量在一个字节到几兆字节之间；

2、共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立即看到；

3、通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知他们发生了某种事件（如子进程终止时要通知父进程）；

4、资源共享：多个进程之间共享同样地资源。需要内核提供锁和同步机制；

5、进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

Linux进程间通信方式~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1、管道（pipe）

半双工的通信方式，数据只能单向流动，只能在具有亲缘关系的进程间使用

2、有名管道（FIFO）

半双工通信方式，允许无亲缘关系进程间的通信

3、信号（signal）

软件层次上对中断机制的一种模拟，是进程间通信机制中唯一的异步通信机制。

4、共享内存（share memory）

共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

5、消息队列（message queue）

消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

6、信号量（semophore）

信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

7、套接字（socket）

可以用于不同进程间的通信

TCP/IP的三次握手建立连接~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1、客户端发送SYN包（SYN=j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；

2、服务器收到SYN包，确认客户端的SYN（ACK=j+1），同时发送一个SYN包（SYN=k），即SYN+ACK包，服务器进入SYN_RECV状态；

3、客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ACK=k+1），发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

TCP/IP四次挥手关闭连接~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1、客户端发送一个FIN，用来关闭客户端到服务器的数据传送；

2、服务器收到FIN，发回一个ＡＣＫ，确认序号为收到的序号加１；

3、服务器关闭与客户端的连接，发送一个FIN给客户端；

4、客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。