C++面试（2）

千里镜宵烛

625人浏览 · 2025-10-14 08:30:00

千里镜宵烛 · 2025-10-14 08:30:00 发布

11、请你说说什么情况会调用拷贝构造，什么时候会调用赋值操作

17、STL 容器用过哪些，查找的时间复杂度是多少，为什么？

18、请你说说 STL 中容器的类型，每种分别有哪些容器

19、说一说 vector 和 list 的区别，分别适用于什么场景？

20、简述 vector 的实现原理

11、请你说说什么情况会调用拷贝构造，什么时候会调用赋值操作

拷贝构造函数用于创建新对象时，用一个已存在的同类型对象初始化该新对象，例如：用已有对象初始化新对象（A a(b);或A a = b;）、对象按值作为函数参数传递、函数按值返回对象；而赋值操作符（operator=）用于两个已存在的对象之间的赋值操作，例如对已初始化的对象直接赋值（a = b;）。核心区别是：拷贝构造针对新对象的初始化，赋值操作针对已有对象的更新。

12、请你说说虚函数可以是内联函数吗

得分点编译期、运行期标准回答 1. 虚函数可以是内联函数，内联是可以修饰虚函数的，但是当虚函数表现多态性的时候不能内联。 2. 内联是在编译期建议编译器内联，而虚函数的多态性在运行期，编译器无法知道运行期调用哪个代码，因此虚函数表现为多态性时不可以内联。 3. inline virtual 唯一可以内联的时候是：编译器知道所调用的对象是哪个类，这只有在编译器具有实际对象而不是对象的指针或引用时才会发生。

13、请你说说虚函数和纯虚函数的区别

得分点定义格式、特点、作用标准回答 1. 格式虚函数的定义格式为：virtual 返回值类型函数名(参数列表) {} 纯虚函数的定义格式为：virtual 返回值类型函数名(参数列表) = 0; 2. 特点虚函数可以有具体的实现，纯虚函数没有具体的实现。对于虚函数来说，父类和子类都有各自的版本，由多态方式调用的时候动态绑定。有纯虚函数的类称为抽象类，有纯虚函数的类不能实例化，派生类必须实现纯虚函数才可以实例化，否则也是抽象类。 3. 作用虚函数是 C++ 中用于实现动态多态的机制。很多情况下，在基类中不能对虚函数给出具体的有意义的实现，就可以把它声明为纯虚函数，它的实现留给该基类的派生类去做。

14、为什么将析构函数设置成虚函数

得分点概念、防止内存泄露标准回答 1. 概念虚析构函数，是将基类的析构函数声明为 virtual class Base { public: Base() { } // 虚析构函数 virtual ~Base() { } } 2. 作用虚析构函数的主要作用是为了防止遗漏资源的释放，防止内存泄露。如果基类中的析构函数没有声明为虚函数，基类指针指向派生类对象时，则当基类指针释放时不会调用派生类对象的析构函数，而是调用基类的析构函数，如果派生类析构函数中做了某些释放资源的操作，则这时就会造成内存泄露。

15、简述一下 C++ 中的四种类型转换

得分点 static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast 标准回答使用 C 风格的类型转换可以把想要的任何东西转换成我们需要的类型，但是这种类型转换太过松散，对于这种松散的情况，C++ 提供了更严格的类型转换，可以提供更好的控制转换过程，并添加 4 个类型转换运算符，使转换过程更规范：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast。 1. static_cast 静态转换用于类层次结构中基类（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换 - 进行上行转换（把派生类的指针或引用转换成基类表示）是安全的 - 进行下行转换（把基类指针或引用转换成派生类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的用于基本数据类型之间的转换，如把 int 转换成 char，把 char 转换成 int。这种转换的安全性也要开发人员来保证 2. dynamic_cast 动态转换 dynamic_cast 主要用于类层次间的上行转换和下行转换在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast 和 static_cast 的效果是一样的在进行下行转换时，dynamic_cast 具有类型检查的功能，比 static_cast 更安全 3. const_cast 常量转换该运算符用来修改类型的const属性常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象注意:不能直接对非指针和非引用的变量使用 const_cast 操作符 4. reinterpret_cast 重新解释转换这是最不安全的一种转换机制，最有可能出问题主要用于将一种数据类型从一种类型转换为另一种类型，它可以将一个指针转换成一个整数，也可以将一个整数转换成一个指针

16、说一说 STL 中有哪些常见的容器

得分点顺序容器、关联式容器、容器适配器标准回答 STL 中容器分为顺序容器、关联式容器、容器适配器三种类型，三种类型容器特性分别如下： 1. 顺序容器容器并非排序的，元素的插入位置同元素的值无关，包含 vector、deque、list。 - vector：动态数组元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成。在尾端增删元素具有较佳的性能。 - deque：双向队列元素在内存连续存放。随机存取任何元素都能在常数时间完成（仅次于 vector ）。在两端增删元素具有较佳的性能（大部分情况下是常数时间）。 - list：双向链表元素在内存不连续存放。在任何位置增删元素都能在常数时间完成。不支持随机存取。 2. 关联式容器元素是排序的；插入任何元素，都按相应的排序规则来确定其位置；在查找时具有非常好的性能；通常以平衡二叉树的方式实现，包含set、multiset、map、multimap。 - set/multiset set中不允许相同元素，multiset 中允许存在相同元素。 - map/multimap map 与 set 的不同在于 map 中存放的元素有且仅有两个成员变，一个名为 first，另一个名为 second，map 根据 first 值对元素从小到大排序，并可快速地根据 first 来检索元素。map 和multimap 的不同在于是否允许相同 first 值的元素。 3. 容器适配器封装了一些基本的容器，使之具备了新的函数功能，包含 stack、queue、priority_queue。 - stack：栈栈是项的有限序列，并满足序列中被删除、检索和修改的项只能是最进插入序列的项（栈顶的项），后进先出。 - queue：队列插入只可以在尾部进行，删除、检索和修改只允许从头部进行，先进先出。 - priority_queue：优先级队列内部维持某种有序，然后确保优先级最高的元素总是位于头部，最高优先级元素总是第一个出列。

17、STL 容器用过哪些，查找的时间复杂度是多少，为什么？

标准回答 STL 中常用的容器有 vector、deque、list、map、set、multimap、multiset、unordered_map、unordered_set 等。容器底层实现方式及时间复杂度分别如下： 1. vector 采用一维数组实现，元素在内存连续存放，不同操作的时间复杂度为：插入: O(N) 查看: O(1) 删除: O(N) 2. deque 采用双向队列实现，元素在内存连续存放，不同操作的时间复杂度为：插入: O(N) 查看: O(1) 删除: O(N) 3. list 采用双向链表实现，元素存放在堆中，不同操作的时间复杂度为：插入: O(1) 查看: O(N) 删除: O(1) 4. map、set、multimap、multiset 上述四种容器采用红黑树实现，红黑树是平衡二叉树的一种。不同操作的时间复杂度近似为: 插入: O(logN) 查看: O(logN) 删除: O(logN) 5. unordered_map、unordered_set、unordered_multimap、 unordered_multiset 上述四种容器采用哈希表实现，不同操作的时间复杂度为：插入: O(1)，最坏情况O(N) 查看: O(1)，最坏情况O(N) 删除: O(1)，最坏情况O(N) 注意：容器的时间复杂度取决于其底层实现方式。

18、请你说说 STL 中容器的类型，每种分别有哪些容器

得分点序列式容器、关联式容器、无序关联式容器、容器适配器标准回答 STL 中容器的类型和每种类型的容器如下： 1. 序列式容器 array、vector、deque、list、forward_list 2. 关联式容器 map、multimap、set、multiset 3. 无序关联式容器 unordered_map、unordered_multimap、unordered_set、unordered_multiset 4. 容器适配器 stack、queue、priority_queue

19、说一说 vector 和 list 的区别，分别适用于什么场景？

得分点低层数据结构、内存顺序、是否支持随机访问标准回答 1. 区别 - vector 底层实现是数组，list 是双向链表 - vector 支持随机访问，list 不支持 - vector 是顺序内存，list 不是 - vector 在中间节点进行插入删除会导致内存拷贝，list 不会 - vector 一次性分配好内存，不够时才进行扩容，list 每次插入新节点都会进行内存申请 - vector 随机访问性能好，插入删除性能差，list 随机访问性能差，插入删除性能好 2. 适用场景 - vecto r拥有一段连续的内存空间，因此支持随机访问，如果需要高效的随即访问，而不在乎插入和删除的效率，使用 vector。 - list 拥有一段不连续的内存空间，如果需要高效的插入和删除，而不关心随机访问，则应使用list。

20、简述 vector 的实现原理

得分点动态数组、连续存储空间、扩容标准回答 vector 是一种动态数组，在内存中具有连续的存储空间，支持快速随机访问，由于具有连续的存储空间，所以在插入和删除操作方面，效率比较慢。当 vector 的大小和容量相等（size==capacity）也就是满载时，如果再向其添加元素，那么 vector 就需要扩容。vector 容器扩容的过程需要经历以下 3 步： 1. 完全弃用现有的内存空间，重新申请更大的内存空间； 2. 将旧内存空间中的数据，按原有顺序移动到新的内存空间中； 3. 最后将旧的内存空间释放。 vector 扩容是非常耗时的。为了降低再次分配内存空间时的成本，每次扩容时 vector 都会申请比用户需求量更多的内存空间（这也就是 vector 容量的由来，即 capacity>=size），以便后期使用。