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news 2025/8/7 4:50:17

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21、static和const的使用

static : 静态变量声明，分为局部静态变量，全局静态变量，类静态成员变量。也可修饰类成员函数。
有以下几类∶

局部静态变量 : 存储在静态存储区，程序运行期间只被初始化一次，作用域仍然为局部作用域，在变量定义的函数或语句块中有效，程序结束时由操作系统回收资源。
全局静态变量︰存储在静态存储区，静态存储区中的资源在程序运行期间会一直存在，直到程序结束由系统回收。未初始化的变量默认为0，作用域在声明他的文件中有效。
类静态成员变量 : 被类的所有对象共享，包括子对象。必须在类外初始化，不可以在构造函数内进行初始化。
类静态成员函数 : 所有对象共享该函数，不含this指针，不可使用类中非静态成员。

const : 常量声明，类常成员函数声明。

const和static不可同时修饰类成员函数
const修饰成员函数表示不能修改对象(变量类型)实例的状态
(static表示该函数与类(变量类型)的实例没有关系,所以const 与static不能同时使用)
const修饰变量时表示变量不可修改，修饰成员函数表示不可修改任意成员变量

22、指针和引用的异同

指针∶是一个变量，但是这个变量存储的是另一个变量的地址，我们可以通过访问这个地址来修改变量。
引用∶是一个别名，还是变量本身。对引用进行的任何操作就是对变量本身进行的操作。

相同点∶二者都可以对变量进行修改。
不同点∶
- 1指针可以不必须初始化，引用必须初始化。
- 2指针可以有多级，但是引用只有一级( int&& a不合法，int** p合法)。
- 3指针在初始化后可以改变，引用不能进行改变。
- 4 sizeof指针可以得到指针本身大小，sizeof引用得到的是变量本身大小。
- 5 指针传参还是值传递，引用传参传的是变量本身。

23、常用数据结构

vector 	:向量，连续存储，可随机访问。
deque 	:双向队列，连续存储，随机访问。
list	:链表，内存不连续，不支持随机访问。
stack	:栈，不可随机访问，只允许再开头增加/删除元素。
queue	:单向队列，尾部增加，开头删除。
set		:集合，采用红黑树实现，可随机访问。查找、插入、删除时间复杂度为O(logn)。
map		:图，采用红黑树实现，可随机访问。查找、插入、删除时间复杂度为O(logn)。
hash_set:哈希表，随机访问。查找、插入、删除时间复杂读为O(1)。

24、谈一谈你对面向对象的理解

C++面向对象编程就是把事物都抽象成一个对象，用属性和方法来描述对象的信息。比如定义一个猫对象，猫的眼睛、毛发、嘴巴就可以定义为猫对象的属性，猫的叫声和走路就可以定义为猫对象的方法。

用对象的方式编程，不仅方便了程序员，也使得代码的可复用性、可维护性变好。

C++面向对象的三大特性是封装、继承、多态。

25、什么场景下使用继承方式，什么场景下使用组合?

继承︰通过扩展已有的类来获得新功能的代码重用方法
组合︰新类由现有类的对象合并成的类的构造方式

使用场景:

如果二者存在一个"是"的天系，并且一个类要对另外一个类公开所有接口，那么继承是更好的选择
如果二者间存在一个“有"的关系，那么首选组合
如果没有找到及其强烈无法辩驳的使用继承的的理由的时候，一律使用组合。组合体现为现实层面，继承主要体现在扩展方面。如果并不需要一个类的所有东西，那么就不需要使用继承，使用组合更好。如果使用继承，那么必须所有的都继承，如果有的东西你不需要继承但是你继承了，那么这就是滥用继承。

26、如何理解多态

定义：同一操作作用于不同的对象，产生不同的执行结果。 C++多态意味着当调用虚成员函数时，会根据调用类型对象的实际类型执行不同的操作。
实现：通过虚函数实现，用virtual声明的成员函数就是虚函数，允许子类重写。声明基类的指针或者引用指向不同的子类对象，调用相应的虚函数，可以根据指针或引用指向的子类的不同从而执行不同的操作。

Overload(重载): 函数名相同，参数类型或顺序不同的函数构成重载。

Override (覆盖): 派生类覆盖基类用virtual声明的成员函数。

Overwrite(重写): 派生类的函数重写了与其同名的基类函数。

派生类的函数与基类函数同名，但是参数不同，此时，不论有无 virtual 关键字, 基类的函数将被overwrite（注意别与overload混淆）。
如果派生类的函数与基类的函数同名, 并且参数也相同, 但是基类没有virtual关键字，基类函数将被overwrite。(注意别与override混淆）

27、虚函数表

多态是由虚函数实现的，而虚函数主要是通过虚函数表实现的。如果一个类中包含虚函数，那么这个类就会包含一张虚函数表，虚函数表存储的每一项是一个虚函数的地址。该类的每个对象都会包含一个虚指针（虚指针存在于对象实例地址的最前面，保证虚函数表有最高的性能），需指针指向虚函数表。注意:对象不包含虚函数表，只有需指针，类才包含虚函数表，派生类会生成一个兼容基类的虚函数表。

28、分别写出饿汉和懒汉线程安全的单例模式

单例模式∶保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。根据单例对象创建时间，可分为两种模式∶懒汉模式和饿汉模式。

懒汉模式∶延迟加载，不到万不得已不会去实例化类，也就是说第一次用到类实例的时候才会实例化。

#include<iostream>
#include<mutex>
using namespace::std;
//懒汉模式一:多线程不安全
template<typename T>
class singleton
{
public:static T* getInstance(){if (instance_ == nullptr) {instance_ = new T();}return instance_;}singleton() = delete;singleton(const singleton&) = delete;singleton &operator=(const singleton&) = delete;private:static T* instance_;
};template <typename T>
T* singleton<T>::instance_ = nullptr;//懒汉模式二:多线程安全
template <typename T>
class singleton2
{
public:static T* getInstance(){if (instance_ == nullptr){mutex_.lock();if (instance_ == nullptr){instance_ = new T();}mutex_.unlock();}return instance_;}
private:singleton2() = delete;singleton2(const singleton2&) = delete;singleton2& operator=(const singleton2&) = delete;
private:static T* instance_;static mutex mutex_;
};template <typename T>
T* singleton2<T>::instance_ = nullptr;template <typename T>
mutex singleton2<T> ::mutex_;
class Printer
{friend class singleton<Printer>;friend class singleton2<Printer>;
private:Printer() = default;Printer(const Printer&) = delete;Printer& operator=(const Printer&) = delete;
public:void print(){cout << "Printer" << endl;}
};int main(int argc,char *argv[])
{singleton<Printer>::getInstance()->print();singleton2<Printer>::getInstance()->print();
}

饿汉模式∶在单例类定义的时候（即在main函数之前)就进行实例化。因为main函数执行之前，全局作用域的类成员变量instance_已经初始化，故没有多线程的问题。

#include <iostream>
#include <mutex>
using namespace::std;
//饿汉模式
template <typename T>
class singleton
{
private:singleton() = delete;singleton(const singleton&) = delete;singleton& operator=(const singleton&) = delete;
public:static T* getInstance(){return instance_;}
private:static T* instance_;
};template <typename T>
T* singleton<T>::instance_ = new T();class Printer
{friend class singleton<Printer>;
private:Printer() = default;Printer(const Printer&) = delete;Printer& operator=(const Printer&) = delete;
public:void print(){cout << "Printer" << endl;}
};int main(int argc, char* argv[])
{singleton<Printer>::getInstance()->print();
}