C++常见问题集锦

1、new/delete是C++的操作符,而malloc/free是C中的函数。

2、new做两件事,一是分配内存,二是调用类的构造函数;同样,delete会调用类的析构函数和释放内存。而malloc和free只是分配和释放内存。

3、new建立的是一个对象,而malloc分配的是一块内存;new建立的对象可以用成员函数访问,不要直接访问它的地址空间;malloc分配的是一块内存区域,用指针访问,可以在里面移动指针;new出来的指针是带有类型信息的,而malloc返回的是void指针。

4、new/delete是保留字,不需要头文件支持;malloc/free需要头文件库函数支持。

5.有了malloc/free为什么还要new/delete?
1) malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。
2) 对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/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于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。注意new/delete不是库函数。

6.面向对象定义
面向对象
术语定义:把一组数据结构和处理它们的方法组成对象(object),把相同行为的对象归纳为类(class),通过类的封装(encapsulation)隐藏内部细节,通过继承(inheritance)实现类的特化(specialization)/泛化(generalization),通过多态(polymorphism)实现基于对象类型的动态分派(dynamic dispatch)。

7.C++中指针和引用的区别
(1)指针:指针是一个变量,只不过这个变量存储的是一个地址,指向内存的一个存储单元;而引用跟原来的变量实质上是同一个东西,只不过是原变量的一个别名而已。如:
int a=1;int *p=&a;
int a=1;int &b=a;
上面定义了一个整形变量和一个指针变量p,该指针变量指向a的存储单元,即p的值是a存储单元的地址。
而下面2句定义了一个整形变量a和这个整形a的引用b,事实上a和b是同一个东西,在内存占有同一个存储单元。
(2)可以有const指针,但是没有const引用;
(3)指针可以有多级,但是引用只能是一级(int **p;合法 而 int &&a是不合法的)
(4)指针的值可以为空,但是引用的值不能为NULL,并且引用在定义的时候必须初始化;
(5)指针的值在初始化后可以改变,即指向其它的存储单元,而引用在进行初始化后就不会再改变了。
(6)”sizeof引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小,而”sizeof指针”得到的是指针本身的大小;
(7)指针和引用的自增(++)运算意义不一样;
8.在C++中,结构里的数据成员和成员函数的默认访问权限是?类中的数据成员和成员函数的默认访问权限是?
结构体中默认public,类中默认private
9.分析C++中的结构体与类的区别:

先来说说C++中两者的相同之处: 结构体中也可以包含函数;也可以定义public、private、protected数据成员;定义了结构体之后,可以用结构体名来创建对象。也就是说在C++当中,结构体中可以有成员变量,可以有成员函数,可以从别的类继承,也可以被别的类继承,可以有虚函数。总的一句话:class和struct的语法基本相同,从声明到使用,都很相似,但是struct的约束要比class多,理论上,struct能做到的class都能做到,但class能做到的stuct却不一定做的到。

对于成员访问权限以及继承方式,class中默认的是private,而struct中则是public。class还可以用于表示模板类型,struct则不行。
注意struct是可以继承与被继承的,这一点有的人可能忽略了。

**总结一下就是:
概念:class和struct的语法基本相同,从声明到使用,都很相似,但是struct的约束要比class多,理论上,struct能做到的class都能做到,但class能做到的stuct却不一定做的到。
类型:struct是值类型,class是引用类型,因此它们具有所有值类型和引用类型之间的差异。
效率:由于堆栈的执行效率要比堆的执行效率高,但是堆栈资源却很有限,不适合处理逻辑复杂的大对象,因此struct常用来处理作为基类型对待的小对象,而class来处理某个商业逻辑。
关系:struct不仅能继承也能被继承 ,而且可以实现接口,不过Class可以完全扩展。内部结构有区别,struct只能添加带参的构造函数,不能使用abstract和protected等修饰符,不能初始化实例字段。**

10.C++虚函数的作用
虚函数的作用,用专业术语来解释就是实现多态性(Polymorphism),多态性是将接口与实现进行分离;用形象的语言来解释就是实现以共同的方法,但因个体差异而采用不同的策略。C++中的虚函数就是用来解决这个问题的。虚函数的作用是允许在派生类中重新定义与基类同名的函数,并且可以通过基类指针或引用来访问基类和派生类中的同名函数。
当基类的成员函数声明为虚函数时,不管其子类的同名成员函数,是否声明为virtual函数,均为虚函数。

11.C++虚函数和纯虚函数的区别
为什么要用纯虚函数?
在很多情况下,基类本身生成对象是不合情理的。例如,动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类,但动物本身生成对象明显不合常理。为了解决这个问题,方便使用类的多态性,引入了纯虚函数的概念,将函数定义为纯虚函数(方法:virtual ReturnType Function()= 0;),则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类,它不能生成对象。
在什么情况下使用纯虚函数(pure vitrual function)?
1,当想在基类中抽象出一个方法,且该基类只做能被继承,而不能被实例化;
2,这个方法必须在派生类(derived class)中被实现;
如果满足以上两点,可以考虑将该方法申明为pure virtual function.
我们来举个例子,我们先定义一个形状的类(Cshape),但凡是形状我们都要求其能显示自己。所以我们定义了一个类如下:
class CShape
{
virtual void Show(){};
};
但没有CShape这种形状,因此我们不想让CShape这个类被实例化,我们首先想到的是将Show函数的定义(实现)部分删除如下:
class CShape
{
virtual void Show();
};
当我们使用下面的语句实例化一个CShape时:
CShape cs; //这是我们不允许的,但仅用上面的代码是可以通过编译(但link时失败)。
怎么样避免一个CShape被实例化,且在编译时就被发现?
答案是:使用pure virtual funcion.
我们再次修改CShape类如下:
class CShape
{
public:
virtual void Show()=0;
};
12.虚拟内存和物理内存的定义和区别
物理内存就是实际的内存,在CPU中指的是寻址空间的大小,比如8086只有20根地址线,那么它的寻址空间就是1MB,我们就说8086能支持1MB的物理内存,即使我们安装了128M的内存条在板子上,我们也只能说8086拥有1MB的物理内存空间。同理我们现在大部分使用的是32位的机子,32位的386以上CPU就可以支持最大4GB的物理内存空间了。
为什么会有虚拟内存和物理内存区别呢?
因为物理内存的大小是有限的,虚拟内存是一个进程需要的总共大小,大小有可能大于物理内存。正在运行的一个进程,他所需的内存是有可能大于内存条容量之和的,比如你的内存条是256M,你的程序却要创建一个2G的数据区,那么不是所有数据都能一起加载到内存(物理内存)中,势必有一部分数据要放到其他介质中(比如硬盘),待进程需要访问那部分数据时,在通过调度进入物理内存。所以,虚拟内存是进程运行时所有内存空间的总和,并且可能有一部分不在物理内存中,而物理内存就是我们平时所了解的内存条。

什么是虚拟内存地址和物理内存地址呢?

假设你的计算机是32位,那么它的地址总线是32位的,也就是它可以寻址0~0xFFFFFFFF(4G)的地址空间,但如果你的计算机只有256M的物理内存0x~0x0FFFFFFF(256M),同时你的进程产生了一个不在这256M地址空间中的地址,那么计算机该如何处理呢?回答这个问题前,先说明计算机的内存分页机制。对虚拟内存地址空间(32位为4G)分页产生页(page),对物理内存地址空间(假设256M)分页产生页帧(page frame),这个页和页帧的大小是一样大的,所以呢,在这里,虚拟内存页的个数势必要大于物理内存页帧的个数。在计算机上有一个页表(page table),就是映射虚拟内存页到物理内存页的,更确切的说是页号到页帧号的映射,而且是一对一的映射。但是问题来了,虚拟内存页的个数 > 物理内存页帧的个数,岂不是有些虚拟内存页的地址永远没有对应的物理内存地址空间?不是的,操作系统是这样处理的。操作系统有个页面失效(page fault)功能。操作系统找到一个最少使用的页帧,让他失效,并把它写入磁盘,随后把需要访问的页放到页帧中,并修改页表中的映射,这样就保证所有的页都有被调度的可能了。这就是处理虚拟内存地址到物理内存的步骤。
结起来说,虚拟内存地址的大小是与地址总线位数相关,物理内存地址的大小跟物理内存条的容量相关。

12.
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