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C++面试题库及答案

一、基础概念题

问：C++和C的核心区别是什么？实际开发中怎么选？

答：核心区别在面向对象特性（C++有类、继承、多态，C是面向过程）、类型安全（C++有引用、const，C靠指针）、标准库（C++有STL，C只有基础库）。选的话，做底层驱动、嵌入式（内存紧张、需直接操作硬件）用C；做复杂业务（比如客户端软件、后端服务）用C++，因为OOP能降低代码耦合，STL还能省开发时间。比如做一个工业控制的传感器读取模块用C，做一个带UI的数据分析软件用C++。

问：const修饰变量、指针、函数时，分别代表什么意思？举个容易踩坑的例子。

答：修饰变量是“值不能改”（比如constinta=5;a=6会报错）；修饰指针分两种——constint*p是“指针指向的值不能改”，int*constp是“指针本身不能改指向”；修饰成员函数是“函数不修改类的成员变量”（比如classA{voidfunc()const;}）。踩坑例子：用constint*p指向一个普通int变量，然后想通过*(int*)p改值，虽然编译可能过，但属于未定义行为，实际运行可能崩，尤其在多线程场景下。

问：函数重载和函数覆盖的区别？覆盖为什么必须满足“三同”（函数名、参数列表、返回值）？

答：重载是“同一作用域，同名不同参”（比如voidadd(inta)和voidadd(inta,intb)），编译时根据参数匹配；覆盖是“子类重写父类的虚函数”，运行时根据对象类型匹配。覆盖要“三同”，因为编译器要通过函数签名（名+参+返回值）找到对应的虚函数表条目，少一个不同就成了子类新函数，不是覆盖了。比如父类virtualvoidshow()，子类voidshow(inta)就不是覆盖，是重载。

二、内存管理题

问：new/delete和malloc/free的区别？为什么不能混用（比如new分配的内存用free释放）？

答：区别有三点：①new会调用构造函数，delete调用析构函数（malloc/free只管内存分配释放，不管对象初始化和资源清理）；②new返回对应类型指针（不用强转），malloc返回void*（必须强转）；③new失败抛bad_alloc异常，malloc失败返回NULL。混用会崩，比如用new创建一个类对象（会调用构造函数初始化成员），再用free释放，free不会调用析构函数，类里如果有动态内存（比如成员是char*），就会内存泄漏；反过来malloc分配的内存用delete释放，delete会试图调用析构函数，但这块内存根本不是对象，会触发内存错误。

问：什么是内存泄漏？怎么检测和避免？举个实际项目中的例子。

答：内存泄漏是“分配的内存没释放，程序运行中内存越用越多，最后崩掉”。检测工具常用Valgrind（Linux下）、VisualLeakDetector（Windows下），比如用Valgrind的memcheck工具，跑程序后会显示泄漏的内存地址和调用栈。避免的话，优先用智能指针（unique_ptr、shared_ptr），少手动new/delete；写类时注意析构函数释放资源。例子：项目里写一个日志类，构造函数里new了一个char[]存日志路径，析构函数忘了delete，每次创建日志对象就漏一块内存，跑几天程序就内存溢出了。

问：智能指针unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr的区别和使用场景？

答：①unique_ptr：“独占所有权”，一个对象只能有一个unique_ptr指向它，不能拷贝（能移动），适合管理单个对象（比如局部的动态数组），场景：函数里创建一个临时的动态对象，用完自动释放，比如unique_ptrint[]arr(newint[10]);②shared_ptr：“共享所有权”，多个shared_ptr指向同一个对象，引用计数为0时释放，适合多模块共享对象（比如多个函数都要访问同一个配置对象），但要注意避免循环引用（比如A里有shared_ptr，B里有shared_ptr，会导致引用计数永远不为0，内存泄漏）；③weak_ptr：“弱引用”，不增加引用计数，专门解决shared_ptr的循环引用，场景：比如A和B互相引用时，把其中一个改成weak_ptr，比如A里有shared_ptr，B里有weak_ptr，这样A的引用计数不会被B的指针