博主從8月中旬開始大大小小面試了十幾家公司，至今也許是告一段落吧，希望後面會有好結果，因此總結記錄一些C/C++方向常見的問題。和大家一起學習！
參考了網際網路的各種資源，自己嘗試歸類整理，謝謝~

一、C和C++的區別是什麼？

C是面向過程的語言，C++是在C語言的基礎上開發的一種面向物件程式語言，應用廣泛。
C中函式不能進行過載，C++函式可以過載
C++在C的基礎上增添類，C是一個結構化語言，它的重點在於演算法和資料結構。C程式的設計首要考慮的是如何通過一個過程，對輸入（或環境條件）進行運算處理得到輸出（或實現過程（事務）控制），而對於C++，首要考慮的是如何構造一個物件模型，讓這個模型能夠契合與之對應的問題域，這樣就可以通過獲取物件的狀態資訊得到輸出或實現過程（事務）控制。

C++中struct和class除了預設訪問許可權外，別的功能幾乎都相同。

二、關鍵字static、const、extern作用

static和const的作用在描述時主要從類內和類外兩個方面去講：

static關鍵字的作用：

（1）函式體內static變數的作用範圍為該函式體，該變數的記憶體只被分配一次，因此其值在下次呼叫時仍維持上次的值；
（2）在模組內的static全域性變數和函式可以被模組內的函式訪問，但不能被模組外其它函式訪問；
（3）在類中的static成員變數屬於整個類所擁有，對類的所有物件只有一份拷貝；
（4）在類中的static成員函式屬於整個類所擁有，這個函式不接收this指標，因而只能訪問類的static成員變數。

const關鍵字的作用：

（1）阻止一個變數被改變
（2）宣告常量指標和指標常量
（3）const修飾形參，表明它是一個輸入引數，在函式內部不能改變其值
（4）對於類的成員函式，若指定其為const型別，則表明其是一個常函式，不能修改類的成員變數(const成員一般在成員初始化列表處初始化)
（5）對於類的成員函式，有時候必須指定其返回值為const型別，以使得其返回值不為”左值”。

extern關鍵字的作用：

（1）extern可以置於變數或者函式前，以標示變數或者函式的定義在別的檔案中，提示編譯器遇到此變數和函式時在其他模組中尋找其定義。
（2）extern "C"的作用是讓 C++ 編譯器將extern "C"宣告的程式碼當作 C 語言程式碼處理，可以避免 C++ 因符號修飾導致程式碼不能和C語言庫中的符號進行連結。

三、sizeof和strlen的區別

（1）sizeof是運算子，而strlen是函式；
（2）sizeof的用法是sizeof(引數)，這個引數可以是陣列，指標，型別，物件，甚至是函式，其值在編譯的時候就計算好了，而strlen的引數必須是字元型指標（char*）,其值必須在函式執行的時候才能計算出來；
（3） sizeof的功能是獲得保證能容納實現的建立的最大物件的位元組的大小，而strlen的功能是返回字串的長度，切記這裡的字串的長度是包括結束符的；
（4）當陣列作為引數傳遞給函式的時候，傳的是指標，而不是陣列，傳遞陣列的首地址；

char str[20] = "0123456789";
int a = strlen(str);  //10
int b = sizeof(str);//20

四、指標和引用的區別

（1）指標：指標是一個變數，只不過這個變數儲存的是一個地址，指向記憶體的一個儲存單元；而引用跟原來的變數實質上是同一個東西，只不過是原變數的一個別名而已。
（2）指標可以有多級，但是引用只能是一級（int **p；合法 而 int &&a是不合法的）
（3）指標的值可以為空，但是引用的值不能為NULL，並且引用在定義的時候必須初始化
（4）指標的值在初始化後可以改變，即指向其它的儲存單元，而引用初始化後就不會再改變。
（5）"sizeof引用"得到的是所指向的變數(物件)的大小，而"sizeof指標"得到的是指標本身的大小。
（6）作為引數傳遞時，二者有本質不同：指標傳參本質是值傳遞，被調函式的形參作為區域性變數在棧中開闢記憶體以存放由主調函式放進來的實參值，從而形成實參的一個副本。而引用傳遞時，被調函式對形參的任何操作都會通過一個間接定址的方式影響主調函式中的實參變數。
如果想通過指標引數傳遞來改變主調函式中的相關變數，可以使用指標的指標或者指標引用。

五 、指標陣列、陣列指標、函式指標

指標陣列：首先它是一個數組，陣列的元素都是指標，陣列佔多少個位元組由陣列本身的大小決定，每一個元素都是一個指標，在32 位系統下任何型別的指標永遠是佔4 個位元組。它是“儲存指標的陣列”的簡稱。
陣列指標：首先它是一個指標，它指向一個數組。在32 位系統下任何型別的指標永遠是佔4 個位元組，至於它指向的陣列佔多少位元組，不知道，具體要看陣列大小。它是“指向陣列的指標”的簡稱。
一個小栗子：

    int arr[] ={1,2,3,4,5};
    int *ptr =(int *)(&arr+1);  //2  5
    int *ptr =(int *)(arr+1);   //2  1
    cout<<*(arr+1)<<" "<<*(ptr-1)<<endl;
//陣列名arr可以作為陣列的首地址，而&a是陣列的指標。
//arr和&arr指向的是同一塊地址，但他們+1後的效果不同，arr+1是一個元素的記憶體大小（增加4）
//而&arr+1增加的是整個陣列的記憶體

陣列指標(行指標)

    int a[2][3] = {{1,2,3},{4,5,6}};
    int (*p)[3];
    p = a;
    p++;
    cout<<**p<<endl;  //4  the second rank

六、C++記憶體佈局

C/C++程式編譯時記憶體分為5大儲存區

（1）棧區（stack）：由編譯器自動分配釋放，存放函式的引數值，區域性變數值等，其操作方法類似資料結構中的棧。
（2）堆區（heap）：一般由程式設計師分配釋放，與資料結構中的堆毫無關係，分配方式類似於連結串列。
（3）全域性/靜態區（static）：全域性變數和靜態變數的儲存是放在一起的，在程式編譯時分配。
（4）文字常量區：存放常量字串。
（5）程式程式碼區：存放函式體（類的成員函式、全域性函式）的二進位制程式碼

int a=0; //全域性初始化區
char *p1; //全域性未初始化區
void main()
{
	int b; //棧
	char s[]="bb"; //棧
	char *p2; //棧
	char *p3="123"; //其中，“123\0”常量區，p3在棧區
	static int c=0; //全域性區
	p1=(char*)malloc(10); //10個位元組區域在堆區
	strcpy(p1,"123"); //"123\0"在常量區，編譯器 可能 會優化為和p3的指向同一塊區域
｝

C/C++記憶體分配有三種方式：

（1）從靜態儲存區域分配。記憶體在程式編譯的時候就已經分配好，這塊記憶體在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數，static變數。
（2）在棧上建立。在執行函式時，函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立，函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。
棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的記憶體容量有限。
（3）從堆上分配，亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體，程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。
動態記憶體的生存期由程式設計師決定，使用非常靈活，但如果在堆上分配了空間，就有責任回收它，否則執行的程式會出現記憶體洩漏。
另外頻繁地分配和釋放不同大小的堆空間將會產生堆內碎塊。

七、堆和棧的區別

（1）申請方式
stack:
由系統自動分配。例如，宣告在函式中一個區域性變數 int b; 系統自動在棧中為b開闢空間
heap:
需要程式設計師自己申請，並指明大小，在c中malloc函式

如p1 = (char *)malloc(10); 
在C++中用new運算子 
如p2 = (char *)malloc(10); 
但是注意p1、p2本身是在棧中的。 

（2）申請後系統的響應
棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將為程式提供記憶體，否則將報異常提示棧溢位。
堆： 首先應該知道作業系統有一個記錄空閒記憶體地址的連結串列，當系統收到程式的申請時，會遍歷該連結串列，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閒 結點連結串列中刪除，並將該結點的空間分配給程式，另外，對於大多數系統，會在這塊記憶體空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，程式碼中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閒連結串列中。
（3）申請大小的限制及生長方向
棧：在Windows下,棧是向低地址擴充套件的資料結構，是一塊連續的記憶體的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也可能是1M，它是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小 。
堆：堆是向高地址擴充套件的資料結構，是不連續的記憶體區域。這是由於系統是用連結串列來儲存的空閒記憶體地址的，自然是不連續的，而連結串列的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。
（4）申請效率的比較：
棧由系統自動分配，速度較快。但程式設計師是無法控制的。
堆是由new分配的記憶體，一般速度比較慢，而且容易產生記憶體碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配記憶體，他不是在堆，也不是在棧是直接在程序的地址空間中保留一快記憶體，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。
（5）堆和棧中的儲存內容
棧：在函式呼叫時，第一個進棧的是主函式中後的下一條指令（函式呼叫語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函式的各個引數，在大多數的C編譯器中，引數是由右往左入棧的，然後是函式中的區域性變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函式呼叫結束後，區域性變數先出棧，然後是引數，最後棧頂指標指向最開始存的地址，也就是主函式中的下一條指令，程式由該點繼續執行。
堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式設計師安排。

八、malloc/free 、new/delete區別

（1）malloc與free是C++/C語言的標準庫函式，new/delete是C++的運算子。它們都可用於申請動態記憶體和釋放記憶體。
（2）對於非內部資料型別的物件而言，光用maloc/free無法滿足動態物件的要求。物件在建立的同時要自動執行建構函式，物件在消亡之前要自動執行解構函式。
     由於malloc/free是庫函式而不是運算子，不在編譯器控制權限之內，不能夠把執行建構函式和解構函式的任務強加於malloc/free。因此C++語言需要一個能完成動態記憶體分配和初始化工作的運算子new，以一個能完成清理與釋放記憶體工作的運算子delete。注意new/delete不是庫函式。
（3）C++程式經常要呼叫C函式，而C程式只能用malloc/free管理動態記憶體。
（4）new可以認為是malloc加建構函式的執行。new出來的指標是直接帶型別資訊的。而malloc返回的都是void指標。

九 、常見的記憶體錯誤及對策

（1）記憶體尚未分配成功，卻使用了它；

解決辦法：在使用記憶體之前檢查指標是否為NULL。如果指標p是函式的引數，那麼在函式的入口使用assert(p != NULL) 進行檢查，如果是用malloc或者new來申請的，應該用
if (p == NULL)或者 if (p != NULL)來進行防錯處理。
（2）記憶體分配雖然成功，但是尚未初始化就引用它；
錯誤原因：一是沒有初始化的觀念，二是誤以為記憶體的預設初值全為零，導致引用初值錯誤（如陣列）。
解決辦法：記憶體的預設初值是什麼並沒有統一的標準，儘管有些時候為零值，但是寧可信其有，不可信其無，無論以何種方式建立陣列，都要賦初值。

（3）記憶體分配成功並初始化，但是超過了記憶體的邊界；
這種問題常出現在陣列越界，寫程式是要仔細。
（4）忘記釋放記憶體，造成記憶體洩露；
含有這種錯誤的函式每次被呼叫都會丟失一塊記憶體，開始時記憶體充足，看不到錯誤，但終有一次程式死掉，報告記憶體耗盡。
（5）釋放了記憶體卻繼續使用它
產生原因：1.程式中的物件呼叫關係過於複雜，難以搞清楚某個物件究竟是否已經釋放了記憶體，此時應該重新設計資料結構，從根本上解決物件管理的混亂局面。
2.函式return語句寫錯了，注意不要返回指向“棧記憶體”的指標或者引用，因為該記憶體在函式體結束時理論上被自動銷燬。
3.使用free或者delete釋放了記憶體後，沒有將指標設定為null,導致產生野指標。
解決辦法：小心仔細。

記憶體管理需要遵循的規則

（1）用malloc 或者 new 申請記憶體之後，應該立即檢查指標值是否為 NULL ，防止使用指標值為NULL的記憶體；
（2）不要忘記陣列和動態記憶體賦初值，防止未被初始化的記憶體作為右值使用；
（3）避免陣列或者指標下標越界，特別要當心“多1”或者“少1”的操作；
（4）動態記憶體的申請與釋放必須配對，防止記憶體洩露；
（5）用free或者delete釋放了記憶體之後，立即將指標設定為NULL，防止產生“野指標”；

十、位元組對齊問題

為什麼要使用位元組對齊？

位元組對齊是C/C++編譯器的一種技術手段，主要是在可接受空間浪費的前提下，儘可能地提高對相同元素過程的快速處理。（比如32位系統，4位元組對齊能使CPU訪問速度提高）
需要位元組對齊的根本原因在於CPU訪問資料的效率問題。

位元組對齊的原則

（1）結構體中每個成員相對於結構體首地址的偏移量都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會填充位元組
（2）結構體的總大小為結構體最寬基本型別成員大小的整數倍，如有需要，編譯器會填充位元組。
當然這裡還要考慮#pragma pack(n)偽指令的影響，如果有取較小值。

// 用於測試的結構體
typedef struct MemAlign
{
	char a[18];	// 18 bytes
	double b;	// 08 bytes	
	char c;		// 01 bytes
	int d;		// 04 bytes
	short e;	// 02 bytes
}MemAlign;

//大小為：48位元組

對於union：sizeof(union)，以結構裡面size最大元素為union的size,因為在某一時刻，union只有一個成員真正儲存於該地址。

十一、0的比較判斷，浮點數儲存

1. int型變數
if ( n == 0 )
if ( n != 0 )
2. bool型
 if (value == 0)
if (value != 0)
3. char*型
if(p == NULL) / if(p != NULL)
5. 浮點型
const float EPSINON = 0.0000001;
if ((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON)

十二、行內函數有什麼優點？行內函數和巨集定義的區別

優點：函式會在它所呼叫的位置上展開。這麼做可以消除函式呼叫和返回所帶來的開銷（暫存器儲存和恢復），而且，由於編譯器會把呼叫函式的程式碼和函式本身放在一起優化，所以也有進一步優化程式碼的可能。
行內函數使用的場合：對於簡短的函式並且呼叫次數比較多的情況，適合使用行內函數。

行內函數和巨集定義區別：

1)行內函數在編譯時展開，而巨集在預編譯時展開
2)在編譯的時候，行內函數直接被嵌入到目的碼中去，而巨集只是一個簡單的文字替換。
3)行內函數可以進行諸如型別安全檢查、語句是否正確等編譯功能，巨集不具有這樣的功能。
4)巨集不是函式，而inline是函式

十三、呼叫慣例及printf變參實現

函式在被呼叫時，函式的呼叫方和被呼叫方對於函式時如何呼叫的必須有一個明確的規定。只有雙方同時遵循同樣的規定，函式才能夠被正確呼叫。這樣的規定被稱為：呼叫慣例。

函式的呼叫慣例包含兩個方面：

1.函式引數的傳遞順序和方式

函式的傳遞有很多種方式，最常見的是通過棧傳遞。函式的呼叫方將引數壓入棧中，函式自己再從棧中將引數取出。對於有多個引數的函式，呼叫慣例要規定函式呼叫方將引數壓棧的順序，是從左往右壓棧，還是從右往左壓棧。

2.棧的維護方式

在函式將引數壓入棧中之後，函式體會被呼叫，此後需要將被壓入的引數全部彈出，使得棧在函式呼叫前後保持一致。這個彈出的工作可以由函式呼叫方來完成，也可以由函式本身來完成。在不指定呼叫慣例的情況下，預設採用cdecl慣例。

十四 、覆蓋、過載、隱藏的區別

（1）過載：過載翻譯自overload，是指同一可訪問區內被宣告的幾個具有不同引數列表（引數的型別，個數，順序不同）的同名函式，根據引數列表確定呼叫哪個函式，過載不關心函式返回型別。
（2）重寫：重寫翻譯自override，是指派生類中存在重新定義的函式。其函式名，引數列表，返回值型別，所有都必須同基類中被重寫的函式一致，只有函式體不同。

1.成員函式被過載的特徵：

（1）相同的範圍（在同一個類中）；

（2）函式名字相同；

（3）引數不同；

（4）virtual 關鍵字可有可無。

2.覆蓋是指派生類函式覆蓋基類函式，特徵是：

（1）不同的範圍（分別位於派生類與基類）；

（2）函式名字相同；

（3）引數相同；

（4）基類函式必須有virtual 關鍵字。

3.“隱藏”是指派生類的函式遮蔽了與其同名的基類函式，規則如下：

（1）如果派生類的函式與基類的函式同名，但是引數不同。此時，不論有無virtual關鍵字，基類的函式將被隱藏（注意別與過載混淆）。

（2）如果派生類的函式與基類的函式同名，並且引數也相同，但是基類函式沒有virtual 關鍵字。此時，基類的函式被隱藏（注意別與覆蓋混淆）。

十五、四種強制型別轉換

static_cast( expression )

1. 用於數值型別之間的轉換，也可以用於指標之間的轉換，編譯時已經確定好，效率高，但需要保證其安全性。
   a) 指標要先轉換成void才能繼續往下轉換。
   b) 在基類和派生類之間進行轉換（必須有繼承關係的兩個類）
2. 子類物件可以轉為基類物件(安全)，基類物件不能轉為子類物件(可以轉換，但不安全，dynamic_cast可以實現安全的向下轉換)。
3. static_cast不能轉換掉expression的const、volatile、或者__unaligned屬性

dynamic_cast < type-id> ( expression )

1. 只能用於物件的指標和引用之間的轉換，需要虛擬函式。
2. dynamic_cast會檢查轉換是否會返回一個被請求的有效的完整物件，否則返回NULL；
3. Type-id必須是類的指標、類的引用或者void *，用於將基類的指標或引用安全地轉換成派生類的指標或引用。

const_cast < type-id> ( expression )

這個轉換型別操縱傳遞物件的const屬性，或者是設定或者是移除。

reinterpret_cast < type-id> ( expression )

用在任意指標型別之間的轉換；以及指標與足夠大的整數型別之間的轉換，從整數到指標，無視大小。

隱式型別轉換

1. 兩種常用的實現隱式類型別轉換的方式：
   a、使用單引數的建構函式或N個引數中有N-1個是預設引數的建構函式。
   b、使用operator目標型別（） const
2. 避免隱式轉換：前面加explicit。