C/C++面试问题

1.迭代器与指针

如果只讨论 STL container 类的 iterator,它们其实都是一种泛型指针。C风格指针是属于 iterator 的一种的。iterator 根据功能做了更细的划分,STL 中的 iterator 分成了五类。
我觉得它们的区别:

  1. 在范围上,pointer 属于 iterator 的一种(random access iterator)
  2. 在功能上,iterator 有着比 pointer 更细的划分并对应能力不同的功能(重载不同的运算符)
  3. 在行为上,iterator 比 pointer 更统一和良好的用法(更轻易使用 begin()、end()且不用担心越界)

迭代器:

      (1)迭代器不是指针,是类模板,表现的像指针。他只是模拟了指针的一些功能,通过重载了指针的一些操作符,->,*,++ --等封装了指针,是一个“可遍历STL( Standard Template Library)容器内全部或部分元素”的对象, 本质是封装了原生指针,是指针概念的一种提升(lift),提供了比指针更高级的行为,相当于一种智能指针,他可以根据不同类型的数据结构来实现不同的++,--等操作;
      (2)迭代器是模板类,对*进行了重载,所以cout只能输出迭代器使用*取值后的值而不能直接输出其自身。
      (3)在设计模式中有一种模式叫迭代器模式,简单来说就是提供一种方法,在不需要暴露某个容器的内部表现形式情况下,使之能依次访问该容器中的各个元素,这种设计思维在STL中得到了广泛的应用,是STL的关键所在,通过迭代器,容器和算法可以有机的粘合在一起,只要对算法给予不同的迭代器,就可以对不同容器进行相同的操作。
  注:迭代器在使用后就释放了,不能再继续使用,但是指针可以!!
指针:
        指针能指向函数而迭代器不行,迭代器只能指向容器;指针是迭代器的一种。指针只能用于某些特定的容器;迭代器是指针的抽象和泛化。所以,指针满足迭代器的一切要求。

        总之,指针和迭代器是有很大差别的,虽然他们表现的行为相似,但是本质是不一样的!一个是类模板,一个是存放一个家伙的地址的指针变量。

2.C++有了malloc/free,为什么还需要new、delete?
        malloc与free是C、C++语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。他们都用于申请动态内存和释放内存。
        对于非内部数据类型的对象而言,只用malloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加给malloc/free。
        因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。new/delete不是库函数而是运算符

3.allocator之deallocate & destory的区别与联系

《STL源码剖析》中一个简单allocator实现的部分源代码:

template <class T>
	inline void _deallocate(T* buffer)
	{
		::operator delete(buffer);   
		                           
	}
template <class T>
	inline void _destory(T *ptr)
	{
		ptr->~T();
	}
destory负责调用类型的析构函数,销毁相应内存上的内容(但销毁后内存地址仍保留,还可以利用该内存)

deallocate负责释放内存(此时相应内存中的值在此之前应调用destory销毁),将内存地址返回给系统,代表这部分地址使用引用-1。



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