网易后端开发-C++ 一面

1. 自我介绍

2. 智能指针了解什么，`unique_ptr`、`shared_ptr`、`weak_ptr` 分别适合什么场景

答案：unique_ptr 表示独占所有权，一个资源同一时刻只能有一个拥有者，适合所有权非常明确的场景，开销也最小。shared_ptr 表示共享所有权，底层通过控制块和引用计数管理对象生命周期，适合多个对象共同持有同一资源的情况。weak_ptr 不增加强引用计数，主要用于观察 shared_ptr 管理的对象，典型作用是打破循环引用。真正写工程时，智能指针不是“哪里都能上”，本质还是要先把对象所有权设计清楚。shared_ptr 用多了，很多时候反而说明对象边界没设计好。

代码：

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

int main() {
    unique_ptr<int> p1 = make_unique<int>(10);

    shared_ptr<int> p2 = make_shared<int>(20);
    weak_ptr<int> p3 = p2;

    cout << *p1 << endl;
    cout << *p2 << endl;
    cout << p2.use_count() << endl;

    if (auto sp = p3.lock()) {
        cout << *sp << endl;
    }
    return 0;
}

3. `shared_ptr` 的底层实现是怎样的，为什么它比裸指针重

答案：shared_ptr 一般由两部分组成，一部分是对象指针，一部分是控制块。控制块里通常保存强引用计数、弱引用计数、删除器、分配器等信息。每次拷贝 shared_ptr，强引用计数加一；析构或重置时减一；当强引用计数归零时，对象本体释放；当强弱计数都归零时，控制块本身释放。它比裸指针重，主要重在控制块的额外内存、计数维护成本，以及多线程场景下原子操作带来的同步开销。所以如果对象只有唯一拥有者，就没必要硬上 shared_ptr。

4. 虚函数的原理是什么，为什么能通过父类指针调用到子类实现

答案：虚函数实现运行时多态，核心依赖虚函数表。通常带虚函数的类，编译器会给这个类生成一张虚表，对象里会有一个隐藏的虚表指针。通过父类指针调用虚函数时，编译器不会在编译期写死目标函数，而是运行时根据对象真实类型的虚表去查函数地址，所以同样的接口调用到的是具体子类实现。这也是为什么多态一般要求三个条件：继承、父类函数是虚函数、通过父类指针或引用调用。如果继续深挖，通常还会问虚析构、纯虚函数、构造析构期间调用虚函数这些问题。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    virtual void func() { cout << "Base\n"; }
    virtual ~Base() = default;
};

class Derived : public Base {
public:
    void func() override { cout << "Derived\n"; }
};

int main() {
    Base* p = new Derived();
    p->func();
    delete p;
    return 0;
}

5. 空类里通常有什么，为什么 `sizeof(空类)` 不等于 0

答案：一个空类从语义上看什么都没写，但编译器通常仍然会给它分配至少 1 字节大小。原因不是空类真的需要存东西，而是为了保证这个类创建出的不同对象在内存中有不同地址。如果大小是 0，那么同类型多个对象可能地址完全一样，这会破坏对象模型和很多语言规则。另外一旦类里出现虚函数、虚继承或者静态成员以外的成员，类对象布局就会进一步发生变化。静态成员不算进对象大小，因为它不属于某个具体对象。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Empty {};

int main() {
    cout << sizeof(Empty) << endl; // 一般为 1
    return 0;
}

6. C++ 内存分区一般怎么理解

答案：常见可以从代码区、全局/静态区、栈区、堆区、常量区这几个角度理解。代码区放可执行指令；全局/静态区放全局变量和静态变量；常量区一般放字符串字面量和只读常量；栈区由编译器自动管理，主要放局部变量和函数调用信息；堆区由程序员或分配器动态管理。面试里如果问内存分区，很多时候不只是让你背名字，而是想看你是否理解不同区域的生命周期、访问方式以及常见问题，比如栈溢出、悬空指针、内存泄漏、越界写等。

7. 左值、右值、右值引用和移动语义怎么理解

答案：左值通常可以理解成“有名字、可以取地址、生命周期相对稳定”的对象，右值更偏向临时对象或者即将被销毁的值。右值引用 T&& 的引入，是为了区分“这个对象的资源可以被转移”。移动语义的核心不是简单拷贝值，而是把内部资源所有权从旧对象转到新对象，避免深拷贝开销。像 vector 扩容、函数返回大对象、容器插入临时对象这些场景，移动语义都很重要。但要注意，具名的右值引用变量本身是左值，想继续以右值方式传递，通常要用 std::move。

代码：

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

class Buffer {
public:
    Buffer(size_t n = 0) : size_(n), data_(n ? new int[n] : nullptr) {}

    ~Buffer() { delete[] data_; }

    Buffer(const Buffer& other) : size_(other.size_), data_(new int[other.size_]) {
        copy(other.data_, other.data_ + other.size_, data_);
        cout << "copy\n";
    }

    Buffer(Buffer&& other) noexcept : size_(other.size_), data_(other.data_) {
        other.size_ = 0;
        other.data_ = nullptr;
        cout << "move\n";
    }

private:
    size_t size_;
    int* data_;
};

int main() {
    vector<Buffer> v;
    v.push_back(Buffer(100));
    return 0;
}