C++研发工程师笔试题/面试题(11-20)

11. C++中const关键字作用有哪些？

定义常量
修饰函数形式的参数
修饰函数的返回值
修饰类的成员函数，表示该成员函数不会修改成员变量

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题目来源
 https://blog.csdn.net/j8121/article/details/51926711

12. C++中的成员函数是否可以同时用static和const修饰？

我们在定义类的对象时，实际上只给了该类对象的非静态的数据成员分配内存空间（假设没有虚函数），而该类的静态成员变量和成员函数在编译的时候分配到一个公共的空间里，所以，在定义一个对象并调用类对象的函数的时候，函数根本不知道到底是哪个对象调用了它，该怎么办?
C++利用传递的this指针的方式实现，调用一个类对象里的函数的时候，将把这个对象的this指针传递给它，以便函数对该对象的数据进行操作。对于一个定义了const的函数，传递的是const this指针，说明不能更改对象的属性。而对于static修饰的函数不需要传递传递this指针，所以不需要const来修饰static的函数。
从对象模型的角度来说：**类的非static函数在编译期间会扩展的加上一个this参数，const的成员函数被要求不能修改this所指向的这个对象；而static函数编译的时候并不会扩展的加上this参数，自然无所谓的const。

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题目来源
 C++ static、const和static const 以及它们的初始化

13. 下面三个变量分别代表什么含义？

const int* ptr;
int const* ptr;
int* const ptr;

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题目来源
 const修饰符

14. C++中包含哪几种强制类型转换？他们有什么区别和联系？

static_cast<type_id>: 1) 基本数据类型的转换； 2）用于类层次结构中基类和派生类之间的指针和引用的转换；3）空指针转换为目标类型的空指针；4）把任何类型的表达式转换为void类型
dynamic_cast<type_id>：只有在派生类之间才使用dynamic_cast，其中type_id必须为类指针，类引用或者void*
const_cast<type_id>：1）常量指针转换为非常指针，并且仍然指向原来的对象；2）常量引用指向非常量引用，并且仍然指向原来的对象
reinterpret_cast<type_id>：不到万不得已，不适用该转换。1）从底层对数据进行重新解释，依赖具体的平台，可移植性差；2）可将整形转化为指针，也可将指针转化为数组；3）指针和引用肆无忌惮的转化

参考链接
题目来源
 C++中四种强制类型转换区别详解

15. 简述C++虚函数作用及底层实现原理 ?

C++中虚函数是使用虚函数表和虚函数表指针实现。虚函数表是一个类的虚函数的地址表，用于索引类本身以及父类的虚函数的地址，假如子类的虚函数重写了父类的虚函数，则对应的在虚函数表中会把对应的虚函数地址替换为子类的虚函数的地址。虚函数表指针存在于每个对象中（通常出于效率考虑，会放在对象的开始地址处），它指向对象所在类的虚函数表的地址。在多继承情况下，会存在多个虚函数表指针分别指向对应的不同基类的虚函数表。

参考链接
题目来源
 关于C++虚函数表的那些事儿

16. 虚函数实现机制，虚继承在sizeof中有没有影响，构造函数能否为虚函数，与纯虚函数？

实现机制如上题。
虚函数在sizeof中的影响：有虚函数或虚继承的类实例化后的对象大小至少为4个字节（确切的说是一个指针的字节数；说至少是因为需要加上其他非静态数据成员以及内存对齐问题）；没有虚函数和虚继承的类实例化后的对象大小至少为1个字节（没有非静态数据成员的情况下也要有1个字节来记录它的地址）。
特别的：
- 有纯虚函数的类为抽象类，不能定义抽象类的对象，它的子类要么实现它所有的纯虚函数变为一个普通类，要么还是一个抽象类。
- 当存在类继承并且析构函数中有必须要进行的操作时（如需要释放某些资源，或执行特定的函数）析构函数需要是虚函数，否则若使用父类指针指向子类对象，在delete时只会调用父类的析构函数，而不能调用子类的析构函数，从而造成内存泄露或达不到预期结果；
- 构造函数不能为虚函数：构造函数在进行调用时还不存在父类和子类的概念，父类只会调用父类的构造函数，子类调用子类的，因此不存在动态绑定的概念；但是构造函数中可以调用虚函数，不过并没有动态效果，只会调用本类中的对应函数；
- 内联函数不能为虚函数：内联函数需要在编译阶段展开，而虚函数是运行时动态绑定的，编译时无法展开；
- 静态成员函数不能为虚函数：静态成员函数是以类为单位的函数，与具体对象无关，虚函数是与对象动态绑定的。

参考链接
题目来源及参考答案第4题

17. 对一个类求`sizeof`需要考虑的内容？

内存对齐+虚函数

参考链接
题目来源及参考答案第6题
 struct/class等内存字节对齐问题详解

18. 一个对象访问普通成员函数和虚函数哪个更快？

普通成员函数快
普通成员函数的地址在编译阶段就已经确定，因此在访问时直接调用对应地址的函数；
虚函数在调用时，首先需要在虚函数表中寻找寻函数所在的地址，因此相比于普通成员函数速度要慢一些。

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题目来源及参考答案

19. 简述C++中虚继承的作用及底层实现原理?

虚继承用于解决多继承条件下的菱形继承问题
底层实现原理与编译器相关，一般通过虚基类指针实现，即各对象中只保存一份父类的对象，多继承时通过虚基类指针引用该公共对象，从而避免菱形继承中的二义性问题。

参考链接
题目来源及参考答案
 被遗弃的多重继承

20. 枚举类的定义与使用

声明枚举变量三种方法
1、先声明枚举类型后定义枚举类型变量

enum WeekdayType  
{  
    sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat  
};  
enum WeekdayType today,yesterday,tomorrow;

2、声明枚举类型的同时定义枚举类型变量

enum WeekdayType  
{  
    sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat   
}today,yesterday,tomorrow;

3、直接定义枚举类型变量

enum  
{  
    sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat  
}today,yesterday,tomorrow;