【C++基础2】

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【C++基础2】

1.C++ 中多态有两种类型：静态多态 和 动态多态。
**静态多态通过函数重载实现。**编译时编译器会根据参数判断调用的到底是重载函数的哪个版本。
动态多态通过虚函数实现。
2.虚函数（动态多态是如何实现的）
​当⼀个类中包含虚函数时，编译器会为该类⽣成⼀个虚函数表，保存该类中虚函数的地址，同样，派⽣类继承基类，派⽣类中⾃然⼀定有虚函数，所以编译器也会为派⽣类⽣成⾃⼰的虚函数表。当我们定义⼀个派⽣类对象时，编译器检测该类型有虚函数，所以为这个派⽣类对象⽣成⼀个虚函数指针，指向该类型的虚函数表，这个虚函数指针的初始化是在构造函数中完成的。
后续如果有⼀个基类类型的指针，指向派⽣类，那么当调⽤虚函数时，就会根据所指真正对象的虚函数表指针去寻找虚函数的地址，就可以调⽤派⽣类虚函数表中的虚函数，以此实现多态。
3.构造函数能不能是虚函数？为什么？
​ 不能。一个类中所有虚函数的地址都记录在虚函数表中，类的每个对象都有一个虚函数表指针指向该类的虚函数表，进而能够调用相应的虚函数。调用虚构造函数需要虚表指针，但是虚表指针是在构造函数中初始化的，如果构造函数是虚函数就无法初始化虚表指针。
4.父类的析构函数为什么必须是虚函数？
如果不是虚函数的话，指针对象在析构时就无法触发多态，只会调用父类的析构函数，子类的析构函数没有被调用，造成内存泄漏的情况。
5.抽象类
​ 抽象类是指含有纯虚函数的类，纯虚函数没有自己的实现，定义纯虚函数是为了定义一个接口，起到强制规范的作用，规范抽象类的子类必须实现这个函数，否则子类也是一个抽象类。
​ 抽象类不能实例化对象，不仅仅因为他的纯虚函数没有实现，也是因为在大多数情况下，基类本身生成对象是不合理的。例如动物作为基类可以派生出老虎、狮子等子类，但动物本身生成对象明显不合理。所以动物类应该被定义为抽象类，只定义一些纯虚函数作为接口，强制子类实现这些接口。
6.重载和重写(覆盖)的区别
（1）重写是父类和子类之间的垂直关系，重载是不同函数之间的水平关系；
（2）重写要求参数列表相同，重载则要求参数列表不同，返回值不要求；
（3）重写中，实际调用方法根据对象类型决定，重载根据调用时实参表与形参表的对应关系来选择函数体。
7.什么是隐藏？
隐藏指的是，派生类中的函数屏蔽了基类中的同名函数，对参数列表没有要求，可以相同也可以不同。

8.浅拷贝和深拷贝的区别
浅拷贝：**浅拷贝只是拷贝一个指针，并没有新开辟一个地址，拷贝的指针和原来的指针指向同一块地址，如果原来的指针所指向的资源释放了，那么再释放浅拷贝的指针的资源就会出现错误。
深拷贝：**深拷贝不仅拷贝值，还开辟出一块新的空间用来存放新的值，即使原先的对象被析构掉，释放内存了也不会影响到深拷贝得到的值。在自己实现拷贝赋值的时候，如果有指针变量的话是需要自己实现深拷贝的。
9.单例模式设计
单例模式是一种常见的软件设计模式，
核心：只包含一个被称为单例的特殊类。
通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例，且该实例易于外界访问，从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。
本质：类只能实例化一个对象。
10.多继承：可以看作是单继承的扩展。所谓多继承是指派生类具有多个基类，派生类与每个基类之间的关系仍可看作是一个单继承。
11.菱形继承：有公共祖先的继承。
最底层的子类数据会包含多份公共祖先的数据。
12.虚继承：解决菱形继承中多份公共祖先数据的问题。
13.在实现c++多态时会用到虚函数。虚函数使用的其核心目的是通过基类访问派生类定义的函数。所谓虚函数就是在基类定义一个未实现的函数名，为了提高程序的可读性，建议后代中虚函数都加上virtual关键字。（父类指针指向子类空间）
14.重载、重定义、重写的区别
（1）重载：在同一作用域内定义多个同名函数，但要求这些函数具有参数的类型或个数不相同，返回值类型不影响。
（2）重定义：若是在同一作用域内，定义了同名，参数类型和个数也相同的函数，编译时会出现重定义错误。但是若是派生类继承了父类，重新定义了该函数不会报错。而且，不管该函数参数类型是否一致，都会被派生类重定义。
（3）重写：针对多态性，利用同一接口实现不同的实例。若是不声明虚函数，在派生类会重定义基类同名函数。这样便无法实现用基类指针调用派生类函数的目的。
注意：重载一定发生在同一作用域内；重定义发生在基类和派生类中，只要函数名一致就会重定义；重写需要函数名，参数类型一致，基类定义虚函数。测试重载和重定义，重写联合使用的情况。
（1）在基类中重载，在派生类中重定义，派生类对象只能调用派生类中定义了的函数类型，而无法调用从基类继承过来的同名重载函数类型；基类自然是可以调用自身的重载函数。
（2）在基类中不重载，在派生类中重定义+重载，派生类可以调用自己的任何重载函数。
（3）在重写的派生类中重载是不允许的，但是可以在基类中重载虚函数。
15.虚函数和纯虚函数
（1）虚函数，语法：virtual 返回值类型 函数名(参数列表)，然后这个类也就变成的虚基类，然后子类重写父类的虚函数。
（2）纯虚函数，语法：virtual 返回值类型 函数名(参数列表)=0，当类中有了纯虚函数，这个类也称为抽象类。
（3）抽象类特点:无法实例化对象，抽象类必须被继承，子类必须重写父类（抽象类）中所有的纯虚函数，否则也属于抽象类。
抽象类主要的目的是设计类的接口。
（4）虚函数和纯虚函数的区别：
虚函数：virtual修饰，有函数体，不会导致父类为抽象类。
纯虚函数：virtual修饰，=0，没有函数体，导致父类为抽象类，子类表现重写父类所有的纯虚函数。
16.虚析构函数：通过父类指针，释放整个子类空间。
构造的顺序：父类->成员->子类
析构的顺序：子类->成员->父类
17.纯虚析构函数
本质：是析构函数，各个类的回收工作，而且析构函数不能被继承。
纯虚析构函数必须在类内定义， 类外实现。
如果出现了纯虚析构函数，这个类也算抽象类，不可以实例化对象。
18.虚析构和纯虚析构函数的区别：
虚析构：virtual修饰，有函数体，不会导致父类为抽象类。
纯虚析构：virtual修饰，=0，函数体必须在类外实现，导致父类为抽象类。
注意：虚表是在建立构造函数之后建立的，故不能将构造函数设置为虚函数。