【c++面试总结】
1. NULL 和 nullptr 区别
int overLoadTest(int x) {cout << __LINE__ << endl;return 0;
}int overLoadTest(char* x) {cout << __LINE__ << endl;return 0;
}int main() {char x[10] = {1,2,3,4,5};overLoadTest(1);overLoadTest(x);overLoadTest(nullptr);// overLoadTest(NULL); // ambiguousreturn 0;
}
- 结论：
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- NULL 的定义 实际是 0；在重载函数中传入 NULL 具有二义性，编译器无法对 0 和 空指针类型区分
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- nullptr 是c++11引入的安全的空指针字面量，不会被隐式转换为其他非指针类型，将去除二义性，可以安全的赋值给指针类型。
2. static 作用
- static 修饰变量或函数改变该变量的作用域和生命周期。使其仅在该文件中可见，有效隐藏了static变量，可以避免命名冲突、降低代码耦合度。
static函数存储在代码段
static变量存储在全局数据段 - 底层实现
符号本地化：
` 编译：编译器生成的符号具有内部链接属性，只在当前编译单元可见
· 链接：链接器不会将static符号输出到其他模块，也不会将其他模块同名函数输入。
符号解析：
· 链接器在链接阶段会解析符号引用，对于static符号，只会查找当前模块内的定义，不会从其他模块寻找。
· 如果其他文件尝试引用static类型符号，链接器会报为解析符号引用，因为该符号不会出现在其他模块符号表中。
3. free()函数只传入一个地址，为什么知道释放空间大小
malloc分配的内存为一个个chunk,定义如下：
struct malloc_chunk { size_t prev_size; /* 前一个内存块的大小（如果合并的话） */ size_t size; /* 当前内存块的大小，包括边界标记 */ struct malloc_chunk *fd; /* 指向前一个空闲内存块的指针（用于空闲内存列表） */ struct malloc_chunk *bk; /* 指向下一个空闲内存块的指针（用于空闲内存列表） */};
图片来自wx公众号“CppPlayer”
malloc分配内存后返回的指针不是指向Header，而是指向Payload的起始位置，所占用的空间大小记录在参数指针指向地址的前面，所以知道需要释放内存的大小
几个小知识：
malloc不是系统调用，通过 brk()从堆区分配内存 或 mmap()在文件映射区域分配虚拟内存。
只有当程序首次访问这片地址，操作系统通过MMU将虚拟地址转为物理地址，更新页表完成映射；如果这片内存实际没有使用过，不会分配实际的物理空间，节约内存。
调用free,内存不会马上被操作系统回收。为了减少与操作系统内存交互次数，降低系统开销。
首先会被内存管理器使用双链表等方式保存起来，有助于减少内存碎片和提高内存使用效率。
4. main()函数执行前还会执行什么代码
- 初始化全局变量
- 执行 全局对象 的构造函数
- 类内部声明的 静态成员对象 属于整个类而不是类的实例，因此提前初始化
- c运行时库初始化通常包括 设置缓冲区和初始化堆。c++可能进行初始化操作：设置运行环境、配置标准输入输出…
5. 堆和栈的数据访问速度
栈通常比堆块。
栈的数据存储在连续的内存单元，访问速度快；堆的数据存储在分散的存储空间，需要额外的指针解引用操作
栈特点：
自动管理：内存分配和回收由编译器自动处理
连续内存：栈内存一般连续，有助于优化cpu缓存
快速分配和回收：栈管理简单，分配和回收速度快
固定大小：栈大小通常在程序运行前就已经决定，超出后会发生栈溢出。
寻址方式：直接寻址
堆特点：
动态分配：显示分配
非连续内存：堆分配内存一般不连续，因为堆可以被分成多个部分，每部分可以独立回收和分配（内存碎片产生原因）
寻址方式：间接寻址
6. 构造函数不能为虚函数
- 从代码层面看
虚函数表中存储了一个类所有虚函数的地址，它允许通过基类的指针调用派生类函数，实现运行时多态。
虚表存储在只读数据段，虚函数表地址在编译时被确定，并链接到程序的二进制文件。
当一个类被创建时，才会有虚表指针指向虚函数表，对象在没有初始化完成的时候不知道虚表位置，自然不能访问虚表内容 - 从设计角度看
虚表的存在主要是为了解决 编译期间没办法确定具体调用对象的问题，但c++在编译期间就能确定要创建的对象具体类型，没有意义