1.10 C++ 面向对象（重头戏）

一、面向对象和面向过程区别

面向过程：强调过程的抽象化和模块化，以过程为中心处理客观世界问题。

面向对象：强调把解决问题的方法直接绑定到对象身上。

二、 面向对象的基本特征有哪些？

抽象（抽象出共同的、本质的特征）、继承（基类与派生类）、封装（将数据和方法封装在一个类中，只提供一些公有接口来访问）、多态（相同方法在不同对象上的表现不同）。

三、什么是深拷贝和浅拷贝

主要是针对指针成员变量来说的，深拷贝要求重新申请一段新的内存，将源对象指针所指向的内存内容拷贝到新对象中。浅拷贝就会简单的进行指针赋值。

四、什么是友元

一些类会给成员以外的函数或类（即友元函数、友元类）提供访问、操作自身成员变量（包括私有变量和保护变量）的机会，但是这种赋权是单向的（友元类、友元方法可以操作该类的私有成员，但反过来不行）。

#include <iostream>
using namespace std;

class BankAccount {
private:
    double balance;  // 私有成员，外部无法直接访问

public:
    BankAccount(double b) : balance(b) {}

    // 声明审计函数为友元（允许访问私有成员）
    friend void audit(const BankAccount& account);
};

// 友元函数定义（可以访问BankAccount的私有成员）
void audit(const BankAccount& account) {
    cout << "[审计] 当前余额: " << account.balance << endl;  // 直接访问私有成员
}

int main() {
    BankAccount acc(1000.0);
    audit(acc);  // 输出: [审计] 当前余额: 1000
    return 0;
}

五、基类的构造函数、析构函数能否被派生类继承？

不能。首先二者名字就不一样，其次基类与派生类的资源管理需求也不一样，构造函数、析构函数有其自身的调用机制。

六、初始化列表和构造函数初始化的区别？

初始化列表会先于构造函数执行，也就是在定义阶段执行。对const或引用类型成员初始化时，只能用初始化列表的方式；以及派生类对基类传递值进行初始化的时候；以及没有默认构造函数的成员类（因为如果不进行显示初始化，编译器将自动调用其默认构造函数，但是没有默认构造函数，然后就会报错）。

七、类的成员变量的初始化顺序

按在类中声明的顺序依次初始化，与初始化列表的顺序无关。

若使用构造函数初始化，则与构造函数中的初始化顺序有关。

在 c++11 以前，普通变量成员不能进行类内初始化；c++11 之后可以，类内初始化会被编译器合并到构造函数的初始化列表中，若同时存在类内初始化和构造函数初始化列表，后者会覆盖前者

在 c++17 以前，静态成员必须在类外单独初始化；c++17 引入 内联静态成员，允许在类内初始化：

class MyClass {
    static int count;       // 声明
    static constexpr float PI = 3.14f;  // 声明+初始化
};
int MyClass::count = 0;    // 必须类外定义

class MyClass {
    static inline int count = 0;  // 声明+定义+初始化
    static constexpr float PI = 3.14f;  // 同C++11
};
// 无需类外定义！

底层原理：

• inline告诉编译器：
• 该变量的定义可以出现在多个翻译单元（.cpp文件）中。
• 链接器会合并所有重复定义，最终只保留一个实例，在程序全局数据区有唯一地址。

八、public 继承、protected 继承、private 继承的区别？

公有继承会向下传递，公有部分在其子孙派生类中将一直是公有部分。

保护继承会使得只能通过其最近派生类访问被继承的类。基类的公有部分和保护部分全都将变为派生类的保护部分。

私有继承使基类的一切都将变为私有，在第三代的时候会导致完全屏蔽，第三代只能通过第二代的公有接口访问基类的公有接口，进而访问基类的私有成员。

九、虚继承

解决棱形继承的问题。避免对爷爷成员变量访问的二义性。会由编译器选择一个中间类的虚基类指针找到基类的数据。

内存布局：

普通继承：

D的内存布局：[B::A::data] [C::A::data] [D的成员]（两份 data）。

虚继承：

D的内存布局：[虚基类指针] [B的成员] [C的成员] [A::data] [D的成员]（只有一份 data）。

十、C++ 类内可以定义引用数据成员吗？

可以，必须通过成员函数初始化列表初始化。

十一、泛型编程是什么？

让类型参数化，是程序可以从逻辑功能上抽象，把被处理对象的类型作为参数传递。c++ 里面主要通过模板实现（函数模板、类模板）。类模板可以进行 类型参数化 和 值参数化 。

template <typename T, int size>  // 使用值参数 size

class Array {
private:
    T arr[size];
public:
    T& operator[](int index) {
        return arr[index];
    }
}

模板特化（模板函数、模板类）：

template <typename T>
void print(T value) {
    cout << "Generic: " << value << endl;
}

//针对 int类型的特化
template
void print<int>(int value) {
    cout << "Specialized for int: "<< value << en