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C++

相关基础

01.C++和C语言的区别

1. 面向对象编程支持：C++是一种支持面向对象编程的语言，而C语言不支持面向对象编程。
2. 类型检查：C++中有更加严格的类型检查，相对于C语言来说更加严格。
3. 标准库：C++标准库中包含了很多C语言中没有的特性，如容器、迭代器、算法等。
4. 多重继承：C++支持多重继承，而C语言不支持。
5. 异常处理：C++中支持异常处理机制，而C语言没有提供。
6. 函数重载：C++支持函数重载，即可以定义具有相同名称但参数类型和数量不同的多个函数，而C语言不支持函数重载。
7. 操作符重载：C++中可以对操作符进行重载，以实现自定义的操作符行为，而C语言不支持操作符重载。
8. 名字空间：C++中支持名字空间，可以避免命名冲突，而C语言不支持名字空间。
9. 模板：C++支持模板，可以实现泛型编程，而C语言不支持模板。

02.C++和C语言函数调用的区别

1. 函数原型声明：在C语言中，函数的原型声明是可选的，但在C++中，函数的原型声明是强制性的。在C++中，函数必须在使用之前进行原型声明或定义，以便编译器能够正确地进行类型检查和函数调用。
2. 函数重载：C++支持函数重载，这意味着您可以定义具有相同名称但参数列表不同的多个函数。这样，编译器可以根据函数调用时的参数类型和数量来选择正确的函数。而在C语言中，函数重载是不允许的，因为C语言只根据函数名称来进行函数调用的解析。
3. 默认参数：C++允许在函数声明中指定默认参数值，这意味着您可以为函数的某些参数提供默认值。在函数调用时，如果没有为这些参数提供值，则将使用默认值。而在C语言中，不支持默认参数。
4. 类成员函数：C++中的函数可以作为类的成员函数。这些函数可以通过使用类的实例来调用，并且可以访问类的成员变量和其他成员函数。这是面向对象编程的一个重要特性，而在C语言中是不支持的。

03.C++和C语言代码存储的区别

C++和C语言在代码存储方面没有本质的区别，因为它们都使用文本文件来存储源代码。源代码文件通常使用以.cpp为扩展名的文件来表示C++代码，以.c为扩展名的文件来表示C代码。

然而，C++语言相对于C语言在编译和链接过程中有一些特定的要求和约定。以下是一些相关的区别：

1. 文件扩展名：C++代码文件通常使用.cpp扩展名，而C代码文件使用.c扩展名。虽然大多数编译器能够编译和链接C代码文件，但为了明确表示代码文件的类型，使用正确的文件扩展名是一种良好的实践。

2. 链接器：在C++中，由于支持函数重载和类的成员函数等特性，C++编译器在链接过程中可能需要处理更复杂的符号解析和符号表生成。这可能导致在C++代码中使用外部库或模块时需要更多的链接器指令或配置。

3. 兼容性：C++语言是C语言的超集，这意味着C++编译器可以编译和链接C代码。因此，C语言的代码可以在C++编译器中进行编译和执行。但是，C++引入了一些新的关键字和特性，这可能会导致在C++编译器中编译时出现错误。

总的来说，C++和C语言的代码存储没有太大的区别，都是使用文本文件来存储源代码。但在编译和链接过程中，C++的一些特定要求和语法可能会导致在处理C++代码时需要更多的配置和注意事项。

04.C++和Python的区别

• 编程范式：C++是一种多范式编程语言，支持面向对象编程、泛型编程和过程化编程，而Python主要是一种面向对象编程语言。
• 静态类型和动态类型：C++是静态类型语言，需要在编译时声明变量类型，而Python是动态类型语言，变量类型在运行时被确定。
• 性能：C++的性能通常比Python更好，因为C++是编译型语言，可以生成本地机器代码，而Python是解释型语言，需要解释器解释执行。
• 可移植性：Python在不同平台上运行时，代码可以不做任何修改。而C++需要对每个平台重新编译。
• 语法：C++语法比Python更为严格和复杂，需要更多的编码技巧和经验，而Python语法简单易懂，易于学习和使用。
• 库：C++标准库提供了许多底层的操作，而Python的标准库提供了许多高层次的操作，如文件读写、正则表达式等。
• 错误处理：C++通过异常机制来处理错误，而Python使用异常和返回值来处理错误。

C++和Python有不同的优势和适用场景。C++适用于对性能和内存要求较高的场合，如游戏、嵌入式系统等；而Python适用于快速开发和简单易用的场合，如数据科学、Web应用程序、自动化脚本等。

05.C++与Java的区别

• 编程范式：C++是一种多范式编程语言，支持面向对象编程、泛型编程和过程化编程，而Java是一种面向对象编程语言。
• 静态类型和动态类型：C++是静态类型语言，需要在编译时声明变量类型，而Java是动态类型语言，变量类型在运行时被确定。
• 性能：C++的性能通常比Java更好，因为C++是编译型语言，可以生成本地机器代码，而Java是解释型语言或者是JIT编译器编译后的字节码，需要在虚拟机中解释执行。
• 内存管理：C++程序员需要手动管理内存，包括分配、释放、回收等。而Java使用自动内存管理，即垃圾回收器自动回收不再使用的内存。
• 平台依赖性：C++需要对每个平台重新编译，而Java通过虚拟机的存在，实现了跨平台的编程。
• 异常处理：C++通过异常机制来处理错误，而Java使用异常和返回值来处理错误。
• 多线程：Java内置了多线程支持，而C++需要使用操作系统提供的多线程API。

C++和Java有不同的优势和适用场景。C++适用于对性能和内存要求较高的场合，如游戏、嵌入式系统等；而Java适用于需要跨平台、大规模并发的场合，如企业级应用程序、网络应用等。

06.为什么C++没有垃圾回收机制？这点跟Java不太一样。

C++没有内置的垃圾回收机制是因为它是一种系统级语言，设计的初衷是为了提供高性能和底层控制能力。垃圾回收机制会带来一定的性能损失，并且无法提供和手动内存管理相同的灵活性和精细控制。

相比之下，Java是一种基于虚拟机的语言，它的垃圾回收机制是由虚拟机来实现的。虚拟机可以根据应用程序的内存使用情况动态调整垃圾回收策略，以平衡性能和内存占用。

虽然C++没有内置的垃圾回收机制，但是可以使用智能指针等工具来辅助管理内存，同时也可以使用第三方库来实现垃圾回收功能。此外，现代C++标准中还提供了一些新特性，如move语义和右值引用，可以更方便地管理资源，减少内存泄漏等问题。

总之，C++没有内置的垃圾回收机制是为了保证高性能和灵活性，但是开发人员需要自行负责管理内存，这需要一定的经验和技能。

面向对象

07.面向对象和面向过程有什么区别？

面向对象编程强调的是数据和方法的封装，即将数据和相关的操作封装在一起，形成一个对象。面向对象编程的核心是类（Class）和对象（Object）的概念，通过类定义对象的属性和方法，然后通过实例化对象来进行操作。面向对象编程可以更好地抽象出现实世界的问题，并且代码的复用性和可维护性更强。

相比之下，面向过程编程则更强调程序的执行流程，即将程序的执行分解成一系列的函数或者过程，通过函数之间的调用来实现程序的功能。面向过程编程中的函数接受输入数据并返回输出数据，主要关注解决问题的步骤和方法。

08.面向对象的基本特征有哪些？

介绍面向对象的三大特性

三大特性：继承、封装和多态

四个基本特征：

1. 封装 (Encapsulation)：将数据和相关操作封装在一个对象中，只对外部暴露必要的接口，保证了数据的安全性和完整性。
2. 继承 (Inheritance)：允许在一个已有类的基础上创建一个新的类，并继承原有类的属性和方法。这样可以避免重复编写代码，同时也方便了代码的维护和修改。
3. 多态 (Polymorphism)：允许不同的对象对同一消息做出不同的响应，即同一方法可以在不同的对象中有不同的实现。这样可以增强代码的灵活性和可扩展性。
4. 抽象 (Abstraction)：将具有相似属性和行为的对象抽象成一个类，隐藏不必要的细节，只保留必要的属性和方法。这样可以使代码更加清晰、简洁、易于理解和维护。

09.面向对象与泛型编程是什么？

面向对象编程强调的是数据和方法的封装，即将数据和相关的操作封装在一起，形成一个对象。面向对象编程的核心是类和对象的概念，通过类定义对象的属性和方法，然后通过实例化对象来进行操作。面向对象编程可以更好地抽象出现实世界的问题，并且代码的复用性和可维护性更强。

而泛型编程则强调编写能够适用于多种数据类型的代码。泛型编程通过使用类型参数化的方式实现，即在编写代码时使用类型参数来表示待处理数据的类型，从而可以使得代码在不改变其功能的情况下适用于多种数据类型。

函数

10.C++提供默认参数的函数吗？

C++提供默认参数的函数。默认参数是指在函数声明中为参数提供一个默认值，如果调用函数时未提供该参数的值，则该参数将采用其默认值。默认参数可以帮助简化函数的调用，因为它允许调用者省略部分参数，而不需要在每个调用点都提供参数。

以下是一个使用默认参数的函数的示例：

void printMessage(std::string message = "Hello, World!")
{
    std::cout << message << std::endl;
}

在这个例子中，printMessage()函数具有一个名为message的参数，并且该参数具有默认值"Hello, World!"。如果调用该函数时未提供参数，则会使用默认值输出消息。例如，以下调用将输出"Hello, World!"：

printMessage();

如果提供了参数，则将使用提供的参数值。例如，以下调用将输出"Hello, C++!"：

printMessage("Hello, C++!");

注意：

• 函数声明和实现只能有一个默认参数，不能重复定义默认参数。
• 如果某个形参有了默认参数，则位于这个形参之后的所有形参都要有默认参数。
• 有了默认参数，仍然可以传递实参，这样形参的值按照传递的实参优先。

void func(int a, int b = 1, int c = 2); // Valid
void func(int a = 0, int b, int c); // Invalid

11.C++中的重载、重写（覆盖）和隐藏的区别

（1）重载（overload）

重载是指在同一范围定义中的同名成员函数才存在重载关系。主要特点是函数名相同，参数类型和数目有所不同，不能出现参数个数和类型均相同，仅仅依靠返回值不同来区分的函数。重载和函数成员是否是虚函数无关。重载函数可以是成员函数或全局函数。重载可以实现静态多态性（编译时多态）。举个例子：

class A{
    ...
    virtual int fun();
    void fun(int);
    void fun(double, double);
    static int fun(char);
    ...
}

（2）重写（覆盖）（override）

重写指的是在派生类中覆盖基类中的同名函数，重写就是重写函数体，要求基类函数必须是虚函数且：

• 与基类的虚函数有相同的参数个数
• 与基类的虚函数有相同的参数类型
• 与基类的虚函数有相同的返回值类型

重写只能是成员函数，且必须使用虚函数的关键字来声明。重写可以实现动态多态性（运行时多态）。

举个例子：

//父类
class A{
public:
    virtual int fun(int a){}
}
//子类
class B : public A{
public:
    //重写,一般加override可以确保是重写父类的函数
    virtual int fun(int a) override{}
}

重载与重写(覆盖)的区别：

• 重写是父类和子类之间的垂直关系，重载是同一个类之间不同函数之间的水平关系
• 重写要求参数列表相同，重载则要求参数列表不同，返回值不要求
• 重写关系中，调用方法根据对象类型（对象对应存储空间类型）决定，重载根据调用时实参表与形参表的对应关系来选择函数体

（3）隐藏（hide）

隐藏指的是某些情况下，派生类中的函数屏蔽了基类中的同名函数，隐藏可以是成员函数或全局函数。隐藏不是多态性的一种形式，因为它不会在运行时调用正确的函数。包括以下情况：

• 两个函数参数相同，但是基类函数不是虚函数。**和重写的区别在于基类函数是否是虚函数。**举个例子：

//父类
class A{
public:
    void fun(int a){
		cout << "A中的fun函数" << endl;
	}
};
//子类
class B : public A{
public:
    //隐藏父类的fun函数
    void fun(int a){
		cout << "B中的fun函数" << endl;
	}
};
int main(){
    B b;
    b.fun(2); //调用的是B中的fun函数
    b.A::fun(2); //调用A中fun函数
    return 0;
}

• 两个函数参数不同，无论基类函数是不是虚函数，都会被隐藏。和重载的区别在于两个函数不在同一个类中。举个例子：

//父类
class A{
public:
    virtual void fun(int a){
		cout << "A中的fun函数" << endl;
	}
};
//子类