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? 本系列打算持續跟新c++面試基礎

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1.題目：解釋C++中的RAII機制。

考點：C++基礎
答案解析：
RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是一種管理資源的編程慣用法。它的核心思想是將資源的獲取和釋放綁定到對象的生命周期。資源在對象創建時獲取，在對象銷毀時釋放。常見的應用包括文件句柄、內存管理等。C++中的智能指針（如std::unique_ptr和std::shared_ptr）就是RAII的典型實現。

2.題目：解釋C++中的智能指針及其類型。

考點：內存管理
答案解析：
C++11引入了智能指針來自動管理內存，避免內存泄漏。主要有三種類型：

• std::unique_ptr：獨占所有權的智能指針，不能復制，只能移動。
• std::shared_ptr：共享所有權的智能指針，多個shared_ptr可以指向同一個對象，使用引用計數來管理對象的生命周期。
• std::weak_ptr：弱引用，不影響shared_ptr的引用計數，通常用于解決循環引用問題。

3.題目：解釋C++中的多態性及其實現方式。

考點：面向對象編程
答案解析：
多態性是面向對象編程的一個基本特性，允許同一接口調用不同的實現。C++中通過虛函數實現多態性。基類中聲明虛函數，派生類中重寫該虛函數，通過基類指針或引用調用派生類的實現。

class Base {
public:virtual void show() {std::cout << "Base class" << std::endl;}
};class Derived : public Base {
public:void show() override {std::cout << "Derived class" << std::endl;}
};int main() {Base* b = new Derived();b->show(); // 輸出 "Derived class"delete b;return 0;
}

4.題目：解釋C++中的引用和指針的區別。

考點：C++基礎
答案解析：

• 引用：引用是一個變量的別名，必須在聲明時初始化，不能改變引用的對象。引用使用起來更安全，因為它不能為null。
• 指針：指針是一個變量，存儲另一個變量的地址，可以在聲明后初始化，也可以改變指向的對象。指針可以為null，使用時需要注意內存管理。

5.題目：如何在C++中進行異常處理？

考點：異常處理
答案解析：
C++中使用try、catch和throw關鍵字進行異常處理。try塊中包含可能拋出異常的代碼，catch塊中處理異常，throw用于拋出異常。

try {// 可能拋出異常的代碼throw std::runtime_error("An error occurred");
} catch (const std::exception& e) {std::cout << "Caught exception: " << e.what() << std::endl;
}

6.題目：解釋C++11中的std::move和std::forward。

考點：C++ 高級特性
答案解析：

• std::move：用于將對象轉換為右值引用，從而啟用移動語義，避免不必要的拷貝。
• std::forward：用于完美轉發，將參數保持其原有的左值或右值屬性，通常在模板中使用。

7.題目：如何實現一個線程安全的單例模式？

考點：多線程與并發
答案解析：
線程安全的單例模式可以通過雙重檢查鎖定（Double-Checked Locking）來實現。以下是一個示例代碼：

#include <mutex>class Singleton {
public:static Singleton* getInstance() {if (instance == nullptr) {std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);if (instance == nullptr) {instance = new Singleton();}}return instance;}private:Singleton() {}static Singleton* instance;static std::mutex mutex_;
};Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mutex_;

8.題目：解釋C++中的虛函數和純虛函數。

考點：繼承與多態
答案解析：

• 虛函數：在基類中使用virtual關鍵字聲明的函數，允許在派生類中重寫，實現多態性。
• 純虛函數：在基類中聲明但不提供實現的虛函數，使用= 0語法，表示該類是抽象類，不能實例化，必須在派生類中實現。

class Base {
public:virtual void show() {std::cout << "Base class" << std::endl;}virtual void pureVirtualFunction() = 0; // 純虛函數
};class Derived : public Base {
public:void show() override {std::cout << "Derived class" << std::endl;}void pureVirtualFunction() override {std::cout << "Implemented pure virtual function" << std::endl;}
};int main() {Base* b = new Derived();b->show(); // 輸出 "Derived class"b->pureVirtualFunction(); // 輸出 "Implemented pure virtual function"delete b;return 0;
}

9.題目：解釋C++中的命名空間及其用途。

考點：名字空間
答案解析：
命名空間用于組織代碼，避免命名沖突。可以使用namespace關鍵字定義命名空間，并使用::操作符訪問命名空間中的成員。

namespace MyNamespace {void myFunction() {std::cout << "Hello from MyNamespace" << std::endl;}
}int main() {MyNamespace::myFunction(); // 輸出 "Hello from MyNamespace"return 0;
}

10.題目：解釋C++中的四種類型轉換：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast。

考點：類型轉換
答案解析：

• static_cast：用于基本類型之間的轉換和具有明確繼承關系的指針或引用的轉換。
• dynamic_cast：用于多態類型的安全向下轉換，運行時檢查類型。
• const_cast：用于去除或添加const屬性。
• reinterpret_cast：用于任意類型的指針轉換，通常用于底層操作。

11.題目：如何在C++中使用函數指針？

考點：函數指針
答案解析：
函數指針是指向函數的指針，可以用于回調函數或實現多態性。

#include <iostream>void hello() {std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
}int main() {void (*funcPtr)() = &hello;funcPtr(); // 輸出 "Hello, world!"return 0;
}

12.題目：解釋C++11中的Lambda表達式及其用途。

考點：Lambda 表達式
答案解析：
Lambda表達式是匿名函數，用于簡化代碼，特別是在STL算法中。語法為[捕獲列表](參數列表) -> 返回類型 { 函數體 }。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int x) {std::cout << x << " ";}); // 輸出 "1 2 3 4 5"return 0;
}

13.題目：什么是內聯函數？如何在C++中定義內聯函數？

考點：內聯函數
答案解析：
內聯函數是建議編譯器將函數調用展開為函數體，以減少函數調用的開銷。使用inline關鍵字定義內聯函數。

inline int add(int a, int b) {return a + b;
}int main() {std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 輸出 7return 0;
}

14.題目：解釋C++中的構造函數和析構函數。

考點：構造函數與析構函數
答案解析：

• 構造函數：在對象創建時自動調用，用于初始化對象。可以重載。
• 析構函數：在對象銷毀時自動調用，用于清理資源。不能重載，類中只能有一個析構函數。

class MyClass {
public:MyClass() {std::cout << "Constructor called" << std::endl;}~MyClass() {std::cout << "Destructor called" << std::endl;}
};int main() {MyClass obj; // 輸出 "Constructor called"// 程序結束時輸出 "Destructor called"return 0;
}

15.題目：什么是友元函數？如何在C++中定義友元函數？

考點：友元函數
答案解析：
友元函數是可以訪問類的私有和保護成員的非成員函數。使用friend關鍵字聲明友元函數。

class MyClass {
private:int data;
public:MyClass(int d) : data(d) {}friend void showData(const MyClass& obj);
};void showData(const MyClass& obj) {std::cout << "Data: " << obj.data << std::endl;
}int main() {MyClass obj(42);showData(obj); // 輸出 "Data: 42"return 0;
}

16.題目：解釋C++ STL中的std::vector和std::list的區別。

考點：STL 容器
答案解析：

• std::vector：動態數組，支持隨機訪問，插入和刪除操作的時間復雜度為O(n)，適用于需要頻繁訪問元素的場景。
• std::list：雙向鏈表，不支持隨機訪問，插入和刪除操作的時間復雜度為O(1)，適用于需要頻繁插入和刪除元素的場景。

17.題目：解釋C++11中的auto和decltype關鍵字。

考點：C++11 新特性
答案解析：

• auto：用于自動推導變量的類型，簡化代碼。
• decltype：用于推導表達式的類型，通常用于模板編程。

int main() {auto x = 5; // x 的類型為 intdecltype(x) y = 10; // y 的類型為 intstd::cout << x << " " << y << std::endl; // 輸出 "5 10"return 0;
}

18.題目：如何檢測和防止內存泄漏？

考點：內存泄漏
答案解析：

• 檢測：可以使用工具如Valgrind、AddressSanitizer等來檢測內存泄漏。
• 防止：使用RAII和智能指針（如std::unique_ptr和std::shared_ptr）來自動管理內存，避免手動管理內存帶來的風險。

19.題目：解釋C++中的模板及其用途。

考點：模板編程
答案解析：
模板是C++中的一種泛型編程工具，允許編寫與類型無關的代碼。模板分為函數模板和類模板。函數模板用于定義與類型無關的函數，類模板用于定義與類型無關的類。

template <typename T>
T add(T a, T b) {return a + b;
}template <typename T>
class Stack {
private:std::vector<T> elems;
public:void push(T const& elem) {elems.push_back(elem);}void pop() {if (elems.empty()) {throw std::out_of_range("Stack<>::pop(): empty stack");}elems.pop_back();}T top() const {if (elems.empty()) {throw std::out_of_range("Stack<>::top(): empty stack");}return elems.back();}
};

20.題目：如何在C++中重載運算符？

考點：運算符重載
答案解析：
運算符重載允許為用戶定義的類型定義新的運算符行為。可以通過成員函數或友元函數來重載運算符。

class Complex {
private:double real, imag;
public:Complex(double r, double i) : real(r), imag(i) {}Complex operator+(const Complex& other) const {return Complex(real + other.real, imag + other.imag);}void print() const {std::cout << "(" << real << ", " << imag << ")" << std::endl;}
};int main() {Complex c1(1.0, 2.0), c2(2.0, 3.0);Complex c3 = c1 + c2;c3.print(); // 輸出 (3.0, 5.0)return 0;
}