70道C语言与C++常见问答题（下）

「注意」：构造函数是继承实现的关键，每次子类对象构造时，首先调用的是父类的构造函数，然后才 是自己的。

43 C++自己实现一个类

#include 
#include 
 
using namespace std;
 
class String{
public:
    // 默认构造函数
    String(const char *str = nullptr);
    // 拷贝构造函数
    String(const String &str);
    // 析构函数
    ~String();
    // 字符串赋值函数
    String& operator=(const String &str);
 
private:
    char *m_data;
    int m_size;
};
 
// 构造函数
String::String(const char *str)
{
    if(str == nullptr)  // 加分点：对m_data加NULL 判断
    {
        m_data = new char[1];   // 得分点：对空字符串自动申请存放结束标志''的
        m_data[0] = '';
        m_size = 0;
    }
    else
    {
        m_size = strlen(str);
        m_data = new char[m_size + 1];
        strcpy(m_data, str);
    }
}
 
// 拷贝构造函数
String::String(const String &str)   // 得分点：输入参数为const型
{
    m_size = str.m_size;
    m_data = new char[m_size + 1];  //加分点：对m_data加NULL 判断
    strcpy(m_data, str.m_data);
}
 
// 析构函数
String::~String()
{
    delete[] m_data;
}
 
// 字符串赋值函数
String& String::operator=(const String &str)  // 得分点：输入参数为const
{
    if(this == &str)    //得分点：检查自赋值
        return *this;
 
    delete[] m_data;    //得分点：释放原有的内存资源
    m_size = strlen(str.m_data);
    m_data = new char[m_size + 1];  //加分点：对m_data加NULL 判断
    strcpy(m_data, str.m_data);
    return *this;       //得分点：返回本对象的引用
}

44 访问基类的私有虚函数

写出以下程序的输出结果：

#include  
class A
{ 
   virtual void g() 
   { 
      cout << "A::g" << endl; 
   } 
  private: 
   virtual void f() 
   { 
      cout << "A::f" << endl; 
   } 
}; 
class B : public A 
{ 
   void g() 
   { 
      cout << "B::g" << endl; 
   } 
   virtual void h() 
   { 
      cout << "B::h" << endl; 
   } 
}; 
typedef void( *Fun )( void ); 
void main() 
{ 
   B b; 
   Fun pFun; 
   for(int i = 0 ; i < 3; i++) 
   { 
      pFun = ( Fun )*( ( int* ) * ( int* )( &b ) + i ); 
      pFun(); 
   } 
} 

输出结果：

B::g 
A::f 
B::h 

「注意」：考察了面试者对虚函数的理解程度。一个对虚函数不了解的人很难正确的做出本题。在学习面向对象的多态性时一定要深刻理解虚函数表的工作原理。

45 对虚函数和多态的理解

多态的实现主要分为静态多态和动态多态，静态多态主要是重载，在编译的时候就已经确定；动态多态是用虚函数机制实现的，在运行期间动态绑定。举个例子：一个父类类型的指针指向一个子类对象时候，使用父类的指针去调用子类中重写了的父类中的虚函数的时候，会调用子类重写过后的函数，在父类中声明为加了关键字的函数，在子类中重写时候不需要加也是虚函数。

虚函数的实现：在有虚函数的类中，类的最开始部分是一个虚函数表的指针，这个指针指向一个虚函数表，表中放了虚函数的地址，实际的虚函数在代码段(.text)中。当子类继承了父类的时候也会继承其虚函数表，当子类重写父类中虚函数时候，会将其继承到的虚函数表中的地址替换为重新写的函数地址。使用了虚函数，会增加访问内存开销，降低效率。

46 简述类成员函数的重写、重载和隐藏的区别

（1）重写和重载主要有以下几点不同。

（2）隐藏和重写、重载有以下几点不同。

「注意」：虽然重载和覆盖都是实现多态的基础，但是两者实现的技术完全不相同，达到的目的也是完 全不同的，覆盖是动态态绑定的多态，而重载是静态绑定的多态。

47 链表和数组有什么区别

「注意」：在选择数组或链表数据结构时，一定要根据实际需要进行选择。数组便于查询，链表便于插 入删除。数组节省空间但是长度固定，链表虽然变长但是占了更多的存储空间。

48 用两个栈实现一个队列的功能

typedef struct node 
{ 
 int data; 
 node *next; 
}node,*LinkStack; 
 
//创建空栈： 
LinkStack CreateNULLStack( LinkStack &S) 
{ 
 S = (LinkStack)malloc( sizeof( node ) ); // 申请新结点 
 if( NULL == S) 
 { 
  printf("Fail to malloc a new node.n");
 
  return NULL; 
 } 
 S->data = 0; //初始化新结点 
 S->next = NULL; 
 
 return S; 
} 
 
//栈的插入函数： 
LinkStack Push( LinkStack &S, int data) 
{ 
 if( NULL == S) //检验栈 
 { 
  printf("There no node in stack!"); 
  return NULL; 
 } 
 
 LinkStack p = NULL; 
 p = (LinkStack)malloc( sizeof( node ) ); // 申请新结点 
 
 if( NULL == p) 
 { 
  printf("Fail to malloc a new node.n"); 
  return S; 
 } 
 if( NULL == S->next) 
 { 
  p->next = NULL; 
 } 
 else 
 { 
  p->next = S->next; 
 } 
 p->data = data; //初始化新结点 
 S->next = p; //插入新结点 
 return S; 
} 
 
//出栈函数： 
node Pop( LinkStack &S) 
{ 
 node temp; 
 temp.data = 0; 
 temp.next = NULL; 
 
 if( NULL == S) //检验栈 
 { 
  printf("There no node in stack!"); 
  return temp; 
 } 
 temp = *S; 
 
 if( S->next == NULL ) 
 { 
  printf("The stack is NULL,can't pop!n"); 
  return temp; 
 } 
 LinkStack p = S ->next; //节点出栈 
 
 S->next = S->next->next; 
 temp = *p; 
 free( p ); 
 p = NULL; 
 
 return temp; 
} 
 
//双栈实现队列的入队函数： 
LinkStack StackToQueuPush( LinkStack &S, int data) 
{ 
 node n; 
 LinkStack S1 = NULL; 
 CreateNULLStack( S1 ); //创建空栈 
 
 while( NULL != S->next ) //S 出栈入S1 
 { 
  n = Pop( S ); 
  Push( S1, n.data ); 
 } 
 Push( S1, data ); //新结点入栈 
 
 while( NULL != S1->next ) //S1 出栈入S 
 { 
  n = Pop( S1 ); 
  Push( S, n.data ); 
 } 
 return S; 
} 

「注意」：用两个栈能够实现一个队列的功能，那用两个队列能否实现一个队列的功能呢？结果是否定 的，因为栈是先进后出，将两个栈连在一起，就是先进先出。而队列是现先进先出，无论多少个连在一 起都是先进先出，而无法实现先进后出。

49 模板函数和模板类的特例化

「引入原因」

编写单一的模板，它能适应多种类型的需求，使每种类型都具有相同的功能，但对于某种特定类型，如果要实现其特有的功能，单一模板就无法做到，这时就需要模板特例化

「定义」对单一模板提供的一个特殊实例，它将一个或多个模板参数绑定到特定的类型或值上

（1）模板函数特例化

必须为原函数模板的每个模板参数都提供实参，且使用关键字后跟一个空尖括号对，表明将原模板的所有模板参数提供实参，举例如下：

template //模板函数
int compare(const T &v1,const T &v2)
{
    if(v1 > v2) return -1;
    if(v2 > v1) return 1;
    return 0;
}
//模板特例化,满足针对字符串特定的比较，要提供所有实参，这里只有一个T
template 
int compare(const char* const &v1,const char* const &v2)
{
    return strcmp(p1,p2);
}

「本质」特例化的本质是实例化一个模板，而非重载它。特例化不影响参数匹配。参数匹配都以最佳匹配为原则。例如，此处如果是(3,5)，则调用普通的模板，若为(“hi”,”haha”)则调用特例化版本（因为这个cosnt char*相对于T，更匹配实参类型），注意二者函数体的语句不一样了，实现不同功能。

「注意」模板及其特例化版本应该声明在同一个头文件中，且所有同名模板的声明应该放在前面，后面放特例化版本。

（2）类模板特例化

原理类似函数模板，不过在类中，我们可以对模板进行特例化，也可以对类进行部分特例化。对类进行特例化时，仍然用表示是一个特例化版本，例如：

template
class hash
{
    size_t operator()(sales_data& s);
    //里面所有T都换成特例化类型版本sales_data
    //按照最佳匹配原则，若T != sales_data，就用普通类模板，否则，就使用含有特定功能的特例化版本。
};

「类模板的部分特例化」

不必为所有模板参数提供实参，可以指定一部分而非所有模板参数，一个类模板的部分特例化本身仍是一个模板，使用它时还必须为其特例化版本中未指定的模板参数提供实参(特例化时类名一定要和原来的模板相同，只是参数类型不同，按最佳匹配原则，哪个最匹配，就用相应的模板)

「特例化类中的部分成员」

可以特例化类中的部分成员函数而不是整个类，举个例子：

template
class Foo
{
    void Bar();
    void Barst(T a)();
};
template
void Foo::Bar()
{
    //进行int类型的特例化处理
    cout << "我是int型特例化" << endl;
}
Foo fs;
Foo fi;//使用特例化
fs.Bar();//使用的是普通模板，即Foo::Bar()
fi.Bar();//特例化版本，执行Foo::Bar()
//Foo::Bar()和Foo::Bar()功能不同

50 为什么析构函数一般写成虚函数

由于类的多态性，基类指针可以指向派生类的对象，如果删除该基类的指针，就会调用该指针指向的派生类析构函数，而派生类的析构函数又自动调用基类的析构函数，这样整个派生类的对象完全被释放。如果析构函数不被声明成虚函数，则编译器实施静态绑定，在删除基类指针时，只会调用基类的析构函数而不调用派生类析构函数，这样就会造成派生类对象析构不完全，造成内存泄漏。所以将析构函数声明为虚函数是十分必要的。在实现多态时，当用基类操作派生类，在析构时防止只析构基类而不析构派生类的状况发生，要将基类的析构函数声明为虚函数。举个例子：

#include 
using namespace std;
class Parent{
public:
    Parent(){
        cout << "Parent construct function"  << endl;
    };
    ~Parent(){
        cout << "Parent destructor function" <<endl;
    }
};
class Son : public Parent{
public:
    Son(){
        cout << "Son construct function"  << endl;
    };
    ~Son(){
        cout << "Son destructor function" <<endl;
    }
};
int main()
{
    Parent* p = new Son();
    delete p;
    p = NULL;
    return 0;
}
//运行结果：
//Parent construct function
//Son construct function
//Parent destructor function