C++：笔试题

1.什么是虚函数？什么是纯虚函数？

虚函数是类中的一个成员函数，使用关键字virtual在函数名前声明。

        虚函数主要目的是允许子类重写父类中的同名函数，从而实现多态性，并且子函数重写的是虚函数表中的函数。

        当通过父类的指针或引用调用虚函数时，会通过虚函数指针在虚函数表中遍历要调用的函数，若有则调用，若无则调用父类函数。

        纯虚函数：是虚函数的一种特殊形式，它在声明时没有函数体，在函数声明的末尾使用= 0。

包含纯虚函数的类被称为抽象类，抽象类不能直接实例化对象，只能作为其他类的父类。

2.基类为什么需要虚析构函数？

        这是多态的问题，当基类指针指向派生类对象时，如果基类的析构函数不是虚的，那么在删除基类指针时，只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。这会导致派生类中分配的资源没有被正确释放，造成内存泄漏。

        如果基类的析构函数是虚的，那么在删除基类指针时，会先调用派生类的析构函数，然后调用基类的析构函数。这样可以确保派生类和基类中的资源都被正确释放。

3.如何初始化const和static数据成员？

        当const修饰类中成员变量时，在构造函数的初始化列表中，必须对其进行初始化工作。

const修饰普通变量，必须初始化变量。

        当static修饰类中成员变量时，在类内声明，在类外定义及初始。static修饰类的成员变量是类的一部分，不属于任何单个对象。

4.指针和引用的区别？

指针：

①使用星号(*)来定义和使用指针。

②指针是一个变量，占用内存空间，它存储了另一个变量的内存地址。

③指针可以重新赋值以指向不同的对象。

④有空指针

⑤可以多级指针

引用：

①使用&来定义引用。

②引用是一个别名，它为已存在的变量提供了另一个名字，不占用内存空间，与引用目标位于同一内存空间。

③引用在定义时必须被初始化，并且不能重新绑定到另一个对象。

④没有空引用

⑤没有多级引用

5.new和malloc的区别？

①malloc申请空间时，没有单个和连续空间的区别，而new申请时分单个和连续空间的操作

②malloc属于c标准库的函数，属于函数调用，而new\C++中的关键字。

③malloc申请空间不可以进行初始化，new申请空间时可以给空间进行初始化。

④malloc申请空间需要计算申请空间大小，以字节为单位申请空间，new申请空间时自动计算申请空间大小，且以数据类型为单位申请空间。

⑤使用malloc分配的内存不会调用构造函数。释放时使用free，也不会调用析构函数。

使用new分配的对象，其构造函数会被调用。当使用delete释放对象时，其析构函数也会被调用。 

6.内存泄漏怎么产生的？如何避免？ 

①使用new或malloc分配的内存没有用delete或free来释放。

解决：每次使用new分配内存后，确保在不再需要内存时使用delete来释放。

②多个对象相互的引用，导致引用过深

解决：避免成员变量之间的循环引用。

③指针没有被正确初始化或指向被释放的内存，导致野指针。

解决：智能指针

④在继承中，父类析构函数中没有采用虚函数，导致父类指针指向子类堆区空间中的对象时，释放父类指针时，子类空间无法释放，导致内存泄漏

7.c++的内存分区？

全局/静态存储区：全局变量和静态变量存储在这里。在C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，分别放在数据段（data）和BSS段（bss），但在C++中没有这个区分，它们共同占用同一块内存区。这个区域的内存在程序的生命周期内几乎都是全局的 。

栈区：用于存储函数调用时的局部变量、函数参数以及返回地址。当函数调用完成后，分配给这个函数的栈空间会被释放。例如，函数内的局部变量就存放在栈区 。

堆区：用于动态内存分配。当使用new（C++）或者malloc（C）分配内存时，分配的内存块就位于堆区。程序员需要手动释放这些内存，否则可能导致内存泄漏 。

代码段：用于存储常量数据，例如字符串字面量和其他编译时常量。这个区域通常也是只读