东软集团 C++开发 一面

1. C 和 C++ 的不同

答案：C 和 C++ 最大的区别，不只是“一个面向过程，一个面向对象”，而是它们在抽象能力、类型系统和资源管理方式上差异很大。

从语言层面看，C 更偏底层过程式编程，强调结构体、函数、指针和手动资源管理。C++ 在兼容 C 的基础上，增加了很多更强的抽象能力：

• 面向对象：封装、继承、多态
• 泛型编程：模板
• 资源管理：RAII
• 标准库：STL 容器、算法、智能指针、线程库
• 更强的类型系统：引用、函数重载、命名空间、异常等

实际开发里，C 更适合：

• 对运行时开销极度敏感的场景
• 偏底层、硬件、驱动、嵌入式开发

C++ 更适合：

• 大型工程
• 需要抽象能力和可维护性的系统
• 对性能和工程化都要求较高的场景

代码：

// C 风格
struct Point {
    int x;
    int y;
};

void init(Point* p, int x, int y) {
    p->x = x;
    p->y = y;
}

// C++ 风格
class PointCpp {
public:
    PointCpp(int x, int y) : x_(x), y_(y) {}
    void print() const {}

private:
    int x_;
    int y_;
};

2. 可调用对象有哪些？函数指针、仿函数、Lambda、std::function 有什么区别

答案：

常见可调用对象包括：

• 普通函数
• 函数指针
• 仿函数对象
• Lambda 表达式
• std::function
• 成员函数指针（需要绑定对象）

它们的区别主要体现在：

• 是否能保存状态
• 是否有类型擦除
• 调用开销是否固定
• 使用方式是否灵活

函数指针：

• 本质是指向函数入口地址
• 轻量，开销小
• 只能表示普通函数或静态函数

仿函数对象：

• 通过重载 operator()
• 可以保存状态
• 编译期类型明确，优化空间大

Lambda：

• 本质上通常也是一个匿名仿函数对象
• 支持捕获上下文
• 使用很灵活

std::function：

• 提供统一调用包装
• 能装函数指针、Lambda、仿函数
• 使用方便，但可能有额外开销

代码：

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;

void foo() {
    cout << "foo\n";
}

struct Functor {
    void operator()(int x) const {
        cout << "Functor: " << x << "\n";
    }
};

int main() {
    void (*fp)() = foo;
    fp();

    Functor f;
    f(10);

    auto lam = [](int x) { cout << "Lambda: " << x << "\n"; };
    lam(20);

    std::function<void(int)> func = lam;
    func(30);
}

3. 值传递、指针传递、引用传递有什么区别

答案：核心区别在于：是否拷贝实参、函数内是否能直接影响外部对象、语义是否清晰。

值传递：

• 会拷贝一份参数
• 函数内修改的是副本
• 不影响外部原对象
• 对于大对象可能有拷贝开销

指针传递：

• 传的是地址的副本
• 通过解引用可以修改外部对象
• 可能为空，需要判空
• 语义上更偏“可选对象”或“需要显式地址操作”

引用传递：

• 本质上是别名
• 可以直接操作原对象
• 语法更自然
• 不能为空，通常比指针更适合作为必须参数

如果参数是大对象，又不需要修改，一般常用：

• const T&

这样既避免拷贝，也不允许修改。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void byValue(int x) {
    x = 100;
}

void byPointer(int* x) {
    if (x) *x = 200;
}

void byReference(int& x) {
    x = 300;
}

int main() {
    int a = 10;
    byValue(a);
    cout << a << endl;   // 10

    byPointer(&a);
    cout << a << endl;   // 200

    byReference(a);
    cout << a << endl;   // 300
}

4. list 和 vector 的内容和区别

答案：vector 和 list 都是 STL 容器，但底层结构完全不同。

vector：

• 底层是连续内存
• 支持随机访问
• 尾部插入效率高
• 扩容时可能整体搬迁
• 遍历性能通常很好，cache 友好

list：

• 底层是双向链表
• 不支持随机访问
• 任意位置插入删除方便
• 每个节点有额外指针开销
• 内存不连续，遍历局部性差

如果只看理论复杂度，很多人会觉得插删多就用 list。但真实工程里，vector 往往仍然更常见，因为：

• 连续内存的访问性能通常更好
• 常数开销更小
• 大多数场景读多写少

代码：

#include <vector>
#include <list>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3};
    list<int> l = {1, 2, 3};

    v.push_back(4);
    l.push_back(4);
}

5. 模板和模板特化

答案：模板的作用是把类型参数化，让同一份代码适配不同类型。它是 C++ 泛型编程的基础。

常见模板有两类：

• 函数模板
• 类模板

模板特化是在“通用模板”基础上，对某些特定类型提供专门实现。常见形式有：

• 全特化
• 偏特化（主要用于类模板）

适合使用模板特化的场景通常是：

• 某些类型需要特殊处理
• 通用实现对特定类型效率不高
• 需要根据类型定制行为

代码：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class Printer {
public:
    void print() {
        cout << "generic type\n";
    }
};

template <>
class Printer<int> {
public:
    void print() {
        cout << "int specialization\n";
    }
};

int main() {
    Printer<double> p1;
    p1.print();

    Printer<int> p2;
    p2.print();
}

6. 什么是完美转发？T&& 在模板里为什么不一定是右值引用

答案：

在模板里，T&& 不总是普通意义上的右值引用。如果它出现在类型推导场景里，往往是转发引用。它的特点是：

• 传入左值时，T 会被推导成左值引用类型
• 传入右值时，T 会被推导成普通类型

完美转发的目的，是把参数原本的值类别保留下来，再继续传给其他函数，避免不必要的拷贝或错误地把左值当右值。

常见搭配是：

• T&&
• std::forward<T>(arg)

代码：

#include <iostream>
#include <utility>
usin