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[收集] 經(jīng)典C/C++面試題(五)

1. C++的類和C里面的struct有什么區(qū)別?
    struct成員默認(rèn)訪問權(quán)限為public,而class成員默認(rèn)訪問權(quán)限為private

2. 析構(gòu)函數(shù)和虛函數(shù)的用法和作用
    析構(gòu)函數(shù)是在對(duì)象生存期結(jié)束時(shí)自動(dòng)調(diào)用的函數(shù),用來釋放在構(gòu)造函數(shù)分配的內(nèi)存。
    虛函數(shù)是指被關(guān)鍵字virtual說明的函數(shù),作用是使用C++語言的多態(tài)特性

3. 全局變量和局部變量有什么區(qū)別?是怎么實(shí)現(xiàn)的?操作系統(tǒng)和編譯器是怎么知道的?
    1) 全局變量的作用用這個(gè)程序塊,而局部變量作用于當(dāng)前函數(shù)
    2) 前者在內(nèi)存中分配在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū),后者分配在棧區(qū)
    3) 生命周期不同:全局變量隨主程序創(chuàng)建和創(chuàng)建,隨主程序銷毀而銷毀,局部變量在局部函數(shù)內(nèi)部,甚至局部循環(huán)體等內(nèi)部存在,退出就不存在
    4) 使用方式不同:通過聲明后全局變量程序的各個(gè)部分都可以用到,局部變量只能在局部使用

4. 有N個(gè)大小不等的自然數(shù)(1--N),請(qǐng)將它們由小到大排序.要求程序算法:時(shí)間復(fù)雜度為O(n),空間復(fù)雜度為O(1)。
void sort(int e[], int n)
{
    int i;
    int t; /*臨時(shí)變量:空間復(fù)雜度O(1)*/
    for (i=1; i<n+1; i++) /*時(shí)間復(fù)雜度O(n)*/
    {
        t = e[e[i]]; /*下標(biāo)為e[i]的元素,排序后其值就是e[i]*/
        e[e[i]] = e[i];
        e[i] = t;
    }
}

5. 堆與棧的去區(qū)別
    A. 申請(qǐng)方式不同
        Stack由系統(tǒng)自動(dòng)分配,而heap需要程序員自己申請(qǐng),并指明大小。
    B. 申請(qǐng)后系統(tǒng)的響應(yīng)不同
        Stack:只要棧的剩余空間大于申請(qǐng)空間,系統(tǒng)就為程序提供內(nèi)存,否則將拋出棧溢出異常
        Heap:當(dāng)系統(tǒng)收到程序申請(qǐng)時(shí),先遍歷操作系統(tǒng)中記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表,尋找第一個(gè)大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空間結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序。另外,大多數(shù)系統(tǒng)還會(huì)在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,以便于delete語句正確釋放空間。而且,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的大小,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將多余的那部分重新放入空閑鏈表。
    C. 申請(qǐng)大小限制的不同
        Stack:在windows下,棧的大小是2M(也可能是1M它是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)),如果申請(qǐng)的空間超過棧的剩余空間時(shí),將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
        Heap:堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲(chǔ)的空閑內(nèi)存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
    D. 申請(qǐng)效率的比較:
        棧由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
        堆是由new分配的內(nèi)存,一般速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便。
    另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內(nèi)存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一快內(nèi)存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
    E. 堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容
        棧:在函數(shù)調(diào)用時(shí),第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句)的地址,然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù),在大多數(shù)的C編譯器中,參數(shù)是由右往左入棧的,然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令,程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
        堆:一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容有程序員安排。

6. 含參數(shù)的宏與函數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
    宏:
        優(yōu)點(diǎn):在預(yù)處理階段完成,不占用編譯時(shí)間,同時(shí),省去了函數(shù)調(diào)用的開銷,運(yùn)行效率高
        缺點(diǎn):不進(jìn)行類型檢查,多次宏替換會(huì)導(dǎo)致代碼體積變大,而且由于宏本質(zhì)上是字符串替換,故可能會(huì)由于一些參數(shù)的副作用導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的結(jié)果。
    函數(shù):
        優(yōu)點(diǎn):沒有帶參數(shù)宏可能導(dǎo)致的副作用,進(jìn)行類型檢查,計(jì)算的正確性更有保證。
        缺點(diǎn):函數(shù)調(diào)用需要參數(shù)、返回地址等的入棧、出棧開銷,效率沒有帶參數(shù)宏高

    PS:宏與內(nèi)聯(lián)函數(shù)的區(qū)別
    內(nèi)聯(lián)函數(shù)和宏都是在程序出現(xiàn)的地方展開,內(nèi)聯(lián)函數(shù)不是通過函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)的,是在調(diào)用該函數(shù)的程序處將它展開(在編譯期間完成的);宏同樣是;
    不同的是:內(nèi)聯(lián)函數(shù)可以在編譯期間完成諸如類型檢測(cè),語句是否正確等編譯功能;宏就不具有這樣的功能,而且宏展開的時(shí)間和內(nèi)聯(lián)函數(shù)也是不同的(在運(yùn)行期間展開)

7. Windows程序的入口是哪里?寫出Windows消息機(jī)制的流程
    Windows程序的入口是WinMain()函數(shù)。 
    Windows應(yīng)用程序消息處理機(jī)制:
        A. 操作系統(tǒng)接收應(yīng)用程序的窗口消息,將消息投遞到該應(yīng)用程序的消息隊(duì)列中
        B. 應(yīng)用程序在消息循環(huán)中調(diào)用GetMessage函數(shù)從消息隊(duì)列中取出一條一條的消息,取出消息后,應(yīng)用程序可以對(duì)消息進(jìn)行一些預(yù)處理。
        C. 應(yīng)用程序調(diào)用DispatchMessage,將消息回傳給操作系統(tǒng)。
        D. 系統(tǒng)利用WNDCLASS結(jié)構(gòu)體的lpfnWndProc成員保存的窗口過程函數(shù)的指針調(diào)用窗口過程,對(duì)消息進(jìn)行處理。

8. 如何定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的成員函數(shù)為回調(diào)函數(shù)
    A.什么是回調(diào)函數(shù)?
        簡(jiǎn)而言之,回調(diào)函數(shù)就是被調(diào)用者回頭調(diào)用調(diào)用者的函數(shù)。
        使用回調(diào)函數(shù)實(shí)際上就是在調(diào)用某個(gè)函數(shù)(通常是API函數(shù))時(shí),將自己的一個(gè)函數(shù)(這個(gè)函數(shù)為回調(diào)函數(shù))的地址作為參數(shù)傳遞給那個(gè)被調(diào)用函數(shù)。而該被調(diào)用函數(shù)在需要的時(shí)候,利用傳遞的地址調(diào)用回調(diào)函數(shù)。
        回調(diào)函數(shù),就是由你自己寫的,你需要調(diào)用另外一個(gè)函數(shù),而這個(gè)函數(shù)的其中一個(gè)參數(shù),就是你的這個(gè)回調(diào)函數(shù)名。這樣,系統(tǒng)在必要的時(shí)候,就會(huì)調(diào)用你寫的回調(diào)函數(shù),這樣你就可以在回調(diào)函數(shù)里完成你要做的事。

    B.如何定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的成員函數(shù)為回調(diào)函數(shù)
        要定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的成員函數(shù)為回調(diào)函數(shù)需要做三件事:
        a.聲明;
        b.定義;
        c.設(shè)置觸發(fā)條件,就是在你的函數(shù)中把你的回調(diào)函數(shù)名作為一個(gè)參數(shù),以便系統(tǒng)調(diào)用
        如:
            一、聲明回調(diào)函數(shù)類型
                typedef void (*FunPtr)(void);
            二、定義回調(diào)函數(shù)
                class A  
                {
                public:
                    A();
                    static void callBackFun(void)   //回調(diào)函數(shù),必須聲明為static
                    { 
                        cout<<"callBackFun"<<endl;
                    }
                    virtual ~A();
                };

            三、設(shè)置觸發(fā)條件
                void Funtype(FunPtr p)
                {
                   p();
                }
                void main(void)
                {
                    Funtype(A::callBackFun);
                }

    C. 回調(diào)函數(shù)與API函數(shù)
    回調(diào)和API非常接近,他們的共性都是跨層調(diào)用的函數(shù)。但區(qū)別是API是低層提供給高層的調(diào)用,一般這個(gè)函數(shù)對(duì)高層都是已知的;而回調(diào)正好相反,他是高層提供給底層的調(diào)用,對(duì)于低層他是未知的,必須由高層進(jìn)行安裝,這個(gè)安裝函數(shù)其實(shí)就是一個(gè)低層提供的API,安裝后低層不知道這個(gè)回調(diào)的名字,但它通過一個(gè)函數(shù)指針來保存這個(gè)回調(diào)函數(shù),在需要調(diào)用時(shí),只需引用這個(gè)函數(shù)指針和相關(guān)的參數(shù)指針。

其實(shí):回調(diào)就是該函數(shù)寫在高層,低層通過一個(gè)函數(shù)指針保存這個(gè)函數(shù),在某個(gè)事件的觸發(fā)下,低層通過該函數(shù)指針調(diào)用高層那個(gè)函數(shù)。

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