锐明科技 C++开发 二面 面经

1. C++中的多态是如何实现的？虚函数表的内存布局是怎样的？

答案：

• 通过虚函数表（vtable）和虚函数指针（vptr）实现
• 每个包含虚函数的类都有一个vtable，存储虚函数地址
• 对象内存布局：vptr位于对象起始位置，指向类的vtable
• 调用虚函数时：通过vptr找到vtable，再根据偏移找到函数地址
• 多重继承时会有多个vptr
• 虚函数调用是运行时决议，有轻微性能开销

2. 智能指针有哪几种？它们的区别和使用场景是什么？

答案：

unique_ptr：

• 独占所有权，不可拷贝只能移动
• 零开销，性能等同裸指针
• 适合明确单一所有者的场景

shared_ptr：

• 共享所有权，引用计数管理
• 线程安全的引用计数（原子操作）
• 有额外开销（控制块、引用计数）
• 适合多个对象共享资源

weak_ptr：

• 不增加引用计数的观察者
• 解决shared_ptr循环引用问题
• 使用前需要lock()转为shared_ptr
• 适合缓存、观察者模式

3. 左值引用和右值引用有什么区别？移动语义解决了什么问题？

答案：

左值 vs 右值：

• 左值：有名字、可取地址、持久存在
• 右值：临时对象、字面量、即将销毁

右值引用（&&）：

• 可以绑定到临时对象
• 支持移动语义和完美转发
• 延长临时对象生命周期

移动语义解决的问题：

• 避免深拷贝，直接"偷"资源
• 提升容器操作性能（如vector扩容）
• 支持只移动类型（unique_ptr、thread）
• 返回大对象时自动优化

4. 什么是RAII？它解决了什么问题？

答案：

核心思想：

• Resource Acquisition Is Initialization
• 资源获取即初始化，利用对象生命周期管理资源
• 构造函数获取资源，析构函数释放资源

解决的问题：

• 自动资源管理，防止泄漏
• 异常安全，即使抛异常也能正确释放
• 代码简洁，无需手动释放

典型应用：

• 智能指针管理内存
• lock_guard管理锁
• fstream管理文件
• unique_lock管理互斥量

5. const关键字在C++中有哪些用法？

答案：

修饰变量：

• 常量，必须初始化，不可修改

修饰指针：

• const int*：指向常量的指针，不能改值
• int* const：常量指针，不能改指向
• const int* const：都不能改

修饰成员函数：

• 承诺不修改成员变量
• const对象只能调用const成员函数
• 可以重载（const版本和非const版本）

修饰引用：

• 常量引用，不能通过引用修改
• 可以绑定到临时对象

修饰返回值：

• 防止返回值被修改

6. 说说C++的内存分区，各区域的特点是什么？

答案：

栈区（Stack）：

• 自动分配释放，编译器管理
• 局部变量、函数参数
• 空间小（通常几MB），速度快
• 向低地址增长

堆区（Heap）：

• 手动分配释放（new/delete）
• 空间大，速度较慢
• 向高地址增长
• 容易产生碎片

全局/静态区：

• 全局变量、静态变量
• 程序结束时释放
• 分为初始化和未初始化区

常量区：

• 字符串常量、const全局变量
• 只读，不可修改

代码区：

• 存放程序代码
• 只读，共享

7. 什么是内存对齐？为什么需要内存对齐？

答