這兩期講完基本上面試遇到的相關問題就過了一半了，后續將STL和內存相關的補充完整，C++這塊的基本上就全部結束了，以后可能再也不會像現在這樣在這個方向投入過多時間，且行且珍惜啊，還是跟以前一樣，所有的總結都會有PDF版，如有需要自取。廢話不多說，發完這期，繼續整理STL去了。

1、C++函數模板

• 模板的意義：對類型也可以進行參數化了。
• 函數模板 《= 是不進行編譯的，因為類型不知道。
• 模板的實例化 《= 函數調用點進行實例化。
• 模板函數 《= 才是被編譯器所編譯的。
• 模板類型參數。
• 模板非類型參數。
• 模板的實參推演 =》 可以根據用戶傳入的實參的類型，來推導模板類型。
• 模板的特例化。
• 函數模板、模板的特例化、非模板函數的重載關系。
• 模板代碼是不能在一個文件中定義，在另外一個文件中使用的。
• 模板代碼調用之前，一定要看到模板定義的地方，這樣的話，模板才能夠進行正常的實例化，產生能夠被編譯器編譯的代碼。
• 所以，模板代碼都是放在頭文件當中的，然后在源文件當中直接進行#includ包含。

2、泛型算法

• 泛型算法參數接收的都是迭代器！
• 泛型函數 - 全局的函數 - 給所有容器用的
• 泛型函數，有一套方式，，能夠統一的遍歷所有的容器的元素 - 迭代器。

3、拷貝賦值和移動賦值

1. 拷貝賦值是通過拷貝構造函數來賦值，在創建對象時，使用同一類中之前創建的對象來初始化新創建的對象。
2. 移動賦值是通過移動構造函數來賦值，二者的主要區別在于：

• 拷貝構造函數的形參是一個左值引用，而移動構造函數的形參是一個右值引用。
• 拷貝構造函數完成的是整個對象或變量的拷貝，而移動構造函數是生成一個指針指向源對象或變量的地址，接管源對象的內存，相對于大量數據的拷貝節省時間和內存空間。

4、虛函數、靜態綁定、動態綁定

虛函數表位于只讀數據段（.rodata） ，也就是C++內存模型中的常量區；而 虛函數則位于代碼段（.text） ，也就是C++內存模型中的代碼區。

一個類添加了虛函數，對這個類有什么影響？

• 如果類里面定義了虛函數，那么編譯階段，編譯器給這個類類型產生一個唯一的vftable虛函數表，虛函數表中主要存儲的內容就是RTTI指針和虛函數的地址。當程序運行時，每一張虛表函數都會加載到內存的 .rodata區。
• 一個類里面定義了虛函數，那么這個類定義的對象，其運行時，內存中開始部分，多存儲一個vfptr虛函數指針，指向相應類型的虛函數表vftable。一個類型定義的n個對象，它們的vfptr指向的都是同一張虛函數表。
• 一個類里面虛函數的個數，不影響對象內存大小(vfptr)，影響的是虛函數表的大小
• 如果派生類中的方法，和基類繼承來的某個方法，返回值、函數名、參數列表都相同，而且基類的方法是virtual虛函數，那么派生類的這個方法，自動處理成虛函數。

靜態綁定和動態綁定：綁定指的是函數調用

• 靜態綁定在編譯時期，綁定的是普通函數的調用 指令 ：call Base::show(地址)
• 動態綁定在運行時期，綁定的一定是虛函數的調用 指令：編譯的是call寄存器 運行時才知道

覆蓋：基類和派生類的方法，返回值、函數名以及參數列表都相同，而且基類的方法是虛函數，那么派生類的方法就是自動處理成虛函數，他們之間成為覆蓋關系。

在類內部添加一個虛擬函數表指針，該指針指向一個虛擬函數表，該虛擬函數表包含了所有的虛擬函數的入口地址，每個類的虛擬函數表都不一樣，在運行階段可以循環脈絡找到自己的函數入口。純虛函數相當于占位符，現在虛函數占一個位置由派生類實現后再把真正的函數指針填進去。

5、虛析構函數

1. 哪些函數不能實現成虛函數？

虛函數依賴：

• 虛函數能產生地址，存儲在vfptr當中
• 對象必須存在(vfptr -> vftable -> 虛函數地址)

構造函數：沒有虛構造函數！！！

• virtual+構造函數 NO！
• 構造函數中(調用的任何函數，都是靜態綁定的)調用虛函數，也不會發生靜態綁定

派生類對象構造過程：先調用的是基類的構造函數，才調用派生類的構造函數。

static靜態成員方法 NO！

2. 虛析構函數 析構函數調用的時候，對象是存在的！
3. 什么時候把基類的析構函數必須實現成虛函數？

基類的指針（引用）指向堆上new出來的派生來對象的時候，delete pb（基類指針），它調用析構函數的時候，必須發生動態綁定，否則會導致派生類的析構函數無法調用

4. 虛函數和動態綁定

問題：是不是虛函數的調用一定就是動態綁定？肯定不是！

在類的構造函數當中，調用虛函數，也是靜態綁定（構造函數中調用其他函數（虛），不會發生動態綁定）

靜態綁定 用對象本身調用虛函數，是靜態綁定

動態綁定：

• 必須由指針調用虛函數
• 必須由引用變量調用虛函數
• 虛函數通過指針或者引用的調用，才發生動態綁定

6、如何解釋多態

1. 靜態（編譯時期）的多態：函數重載、模板（函數模板和類模板）

   bool compare(int , int) { }
   bool cpmpare(double, double) { }
   compare(10,20); call compare_int_int  在編譯階段就確定好調用的函數版本
   compare(10.5, 20.5); call compare_double_double  在編譯階段就確定好調用的函數版本
   template<typename T>
   bool compare(T a, T b) { }
   compare<int>(10,20);  => int   實例化一個compare<int>
   compare(10.5 ,20.5);  => double  實例化一個 compare<double>
   

2. 動態（運行時期）的多態：

在繼承結構中，基類指針（引用）指向派生類對象，通過指針（引用）調用同名覆蓋方法（虛函數），基類指針指向哪個派生類對象，就會調用哪個派生類對象的同名覆蓋方法，稱為多態。

pbase->show();

多態底層是通過動態綁定來實現的，pbase->訪問誰的vfptr ->繼續訪問誰的vftable -> 當然調用的是對應的派生類對象的方法了。

7、繼承

廣義的繼承有三種實現形式：

1. 實現繼承：指使用基類的屬性和方法而無需額外編碼的能力。
2. 可視繼承：子窗口使用父窗口的外觀和實現代碼。
3. 接口繼承：僅使用屬性和方法，實現滯后到子類

好處：

• 可以做代碼的復用
• 在基類中給所有派生類提供統一的虛函數接口，讓派生類重寫，然后就可以使用多態了。

8、抽象類和普通類的區別

一般把什么類設計成抽象類？基類

//動物的基類 泛指 類 -> 抽象一個實體的類型

定義Animal的初衷，并不是讓Animal抽象某個實體的類型

• string _name; 讓所有的動物實體類通過繼承Animal直接復用該屬性
• 給所有的派生類保留統一的覆蓋/重寫接口

擁有純虛函數的類，叫抽象類！（Animal）

Animal a; NO！！！

抽象類不能再實例化對象了，但是可以定義指針和引用變量。

class Animal
{
public:
    Animal(string name) : _name(name) { }
    virtual void bark() = 0; //純虛函數
protected:
    string _name;
};
//以下是動物實體類
class Cat : public Animal
{
public:
    Cat(string name) : Animal(name) { }
    void bark() { cout << _name << "bark: miao miao!" << endl; }
};
class Dog :public Animal
{
public:
    Dog(string name):Animal(name) { }
    void bark() { cout << _name << "bark: wang wang!" << endl; }
};
class Pig :public Animal
{
    Pig(string name) :Animal(name) {        }
    void bark() { cout << _name << "bark: heng heng! " << endl; }
};
void bark(Animal* p)
{
    p->bark(); //Animal::bark虛函數，動態綁定了
}
int main()
{
    Cat cat("貓咪");
    Dog dog("二哈");
    Pig pig("佩奇");

    bark(&cat);
    bark(&dog);
    bark(&pig);


    return 0;
}

9、抽象類（有純虛函數的類） / 虛基類

virtual

• 修飾成員方法的虛函數
• 可以修飾繼承方式，是虛繼承。被虛繼承的類，稱作虛基類。

class A
{
public:
    virtual void func() { cout << "call A::func" << endl; }
    void operator delete(void* ptr)
{
        cout << "operator delete p:" << ptr << endl;
        free(ptr);
    }
private:
    int ma;
};
class B :virtual public A
{
public:
    void func() { cout << "call B::func" << endl; }
    void* operator new(size_t size)
{
        void* p = malloc(size);
        cout << "operator new p:" << p << endl;
        return p;
    }
private:
    int mb;
};


A a; 4個字節
B b; ma,mb  8個字節


int main()
{
    B b;
    A* p = &b;
    cout << "main p:" << p << endl;
    p->func();
    return 0;
}

基類指針指向派生類對象，永遠指向的是派生類基類部分數據的起始地址。

10、C++多繼承

菱形繼承的問題：派生類有多份間接基類的數據， 設計的問題

使用虛繼承

好處 ：可以做更多代碼的復用。

C++語言級別提供的四種類型轉換方式：

• const_cast：去掉常量屬性的一個類型轉換。
• static_cast：提供編譯器認為安全的類型轉換（沒有任何聯系的類型之間的轉換就被否定）。
• reinterpret_cast：類似于C風格的強制類型轉換。
• dynamic_cast：主要用于在繼承結構中，可以支持RTTI類型識別的上下轉換。

11、函數對象

把有operator() 小括號運算符重載函數的對象，稱作函數對象或者仿函數。

• 通過函數對象調用operator()，可以省略函數的調用開銷，比通過函數指針調用函數（不能夠inline內聯調用）效率高。
• 因為函數對象是用類生成的，所以可以添加相關的成員變量，用來記錄函數對象使用時的信息。

//函數對象
template

12、菱形繼承

多重繼承-菱形繼承的問題：

• 好處：可以做更多代碼的復用。

基類被多個派生類用就需要是虛繼承，不然就會報錯。

基類需要被最后的派生類初始化。