C++八股文面经
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说明：重点在于收集问题，答案内容较简洁，此答案仅供参考。
1、c和c++最大的区别
C：纯过程式编程语言，以函数和数据结构为核心，通过函数调用组织代码，强调 “怎么做”（流程）。 C++：多范式语言，核心是面向对象编程（OOP），支持封装、继承、多态，将数据和操作绑定为 “类”，强调 “做什么”（对象交互）。
C：适合底层开发，追求极致性能和硬件控制： 操作系统内核、嵌入式系统、驱动程序、高性能服务器等。 C++：适合复杂应用开发，兼顾性能与抽象能力： 大型应用程序（如浏览器、游戏引擎）、高性能计算、图形界面开发等。 总结
2、c可以实现c++中的对象吗
虽然 C 语言没有原生支持面向对象编程（OOP）的语法（如 class、public/private、virtual 等），但可以通过结构体、函数指针和一些编程技巧模拟 C++ 中的 “对象” 特性，包括封装、继承和多态。
3、如何理解this指针
本质是 C++ 编译器为成员函数隐式添加的一个参数，用于标识当前调用函数的对象实例，使得成员函数能准确访问该对象的数据。
底层原理：this 指针并非对象本身的一部分（不占用对象的内存空间），而是编译器在调用成员函数时，通过参数传递给函数的。其传递方式依赖于编译器和调用约定（如 __thiscall）。
C++ 编译器会将成员函数编译为类似 “带额外参数的全局函数”，这个额外参数就是 this 指针。
4、你觉得你c++能力100分 能评到多少分
核心是既要展现自信，又要体现对自身能力的清醒认知，避免过度自负或过度谦虚。回答的关键在于：给出具体分数（通常 70-80 分较合适）+ 说明评分依据（结合自身优势和待提升点）+ 体现持续学习的态度。
推荐回答框架： “如果满分是 100 分，我会给自己打 75 分左右。 理由是： 优势方面：我对 C++ 的核心语法（如面向对象特性、模板、STL）和底层原理（如虚函数表、智能指针实现、内存管理）有系统理解，能独立完成中等复杂度的项目开发（比如曾用 C++ 实现过 XX 功能 / 项目，涉及多线程同步、STL 容器优化等），也能解决开发中遇到的常见问题（如内存泄漏排查、模板编译报错分析）。
不足方面：在某些深入场景（如极端性能优化、C++20 + 新特性的工程化落地、大型项目的架构设计经验）上，我的实践还不够充分，相比资深工程师还有提升空间。 这个分数对我来说，既是对现有能力的肯定，也提醒自己还有 25 分的进步空间 —— 我最近在深入学习 XX（如协程、内存池设计），希望能不断填补这些短板。”
5、写一个不会内存泄漏的程序，你的设计思想是什么
核心思想是通过系统化的机制消除 “手动管理资源” 的风险，让资源的生命周期与对象 / 作用域自动绑定，从根源上避免 “忘记释放”“重复释放”“释放后使用” 等问题。
RAII 思想通过将资源绑定到对象的生命周期，让资源在对象创建时获取、在对象销毁时（离开作用域或被析构）自动释放，彻底避免手动释放的疏漏。
动态内存泄漏（new 后未 delete）是最常见的内存泄漏类型。解决方案是用智能指针完全替代裸指针，让指针的生命周期与内存绑定。
内存泄漏常发生在 “资源分配与释放逻辑分散在代码各处” 的场景（例如在函数 A 中 new，却在函数 B 中 delete，中间流程复杂时易遗漏）。设计时应做到：
- “谁分配，谁释放”：资源的分配和释放逻辑尽量在同一作用域或同一类中，避免跨函数 / 跨模块传递裸指针。
- 用容器代替零散内存：优先使用 std::vector/std::list 等 STL 容器存储批量数据，容器会统一管理内部元素的内存，避免手动 new[]/delete[]。
一些危险的编码习惯会间接导致内存泄漏，需通过规范杜绝：
- 禁用 void* 与强制类型转换：void* 会丢失类型信息，增加指针误用风险（如释放时类型不匹配）。
- 避免 “野指针”：指针赋值后及时初始化（用 nullptr），不访问已释放的内存。
- 禁止 “内存泄漏温床” 的语法：如 goto 跳过多重释放逻辑、delete 后未置空指针等。
6、如果项目中遇到内存泄漏，你是如何进行排查的
一、第一步：快速 “冻结” 现场，保存关键信息
- Linux 环境：用 gcore 生成 core dump（进程内存全量快照）
- 进程资源使用：top -p 1234（Linux）或任务管理器（Windows），记录内存占用（RES/VSS）、线程数、CPU 使用率。
- 系统状态：free -m（内存总量 / 剩余）、vmstat（换页情况）、netstat（网络连接数）—— 排除系统资源不足导致的间接泄漏（如内存碎片化）。
- 业务场景：记录当前程序正在处理的任务（如用户输入、请求 ID、数据量），偶发泄漏常与特定输入 / 并发量相关。
二、第二步：实时分析当前内存分布，锁定异常对象 通过工具解析内存快照，统计 “数量异常多” 或 “总大小异常大” 的对象类型，这些往往是泄漏的源头。
在 gdb 中执行以下操作：
- 查看堆内存使用概况：info proc mem（确认堆区是否异常增长）。
- 检查全局 / 静态容器：若程序中有全局缓存（如 std::map<Key, Value>），打印其大小（p global_map.size()），判断是否未清理。
- 查找自定义类的实例：若有 MyClass 类，用 info variables 找到其构造函数地址，结合内存搜索（find 命令）统计实例数量（正常逻辑下数量应稳定，泄漏时会持续增长）。
Linux：用 lsof -p 1234 列出进程打开的文件 / 网络句柄，若发现大量 REG（文件）或 IPv4（网络连接）句柄且状态为 CLOSE_WAIT（未正常关闭），可能是资源泄漏导致的内存占用。
三、第三步：结合代码逻辑，分析泄漏根源
7、说说你对c++中STL理解
STL 的核心思想是将数据的存储（容器） 和数据的操作（算法） 解耦，通过迭代器（Iterator） 作为两者的 “桥梁”，使得同一算法可以作用于不同容器，同一容器也可以适配不同算法。这种设计带来了极强的灵活性：
- 例如，std::sort 算法可以对 std::vector、std::array、std::deque 等多种容器进行排序，只要它们提供符合要求的迭代器；
- 反之，std::vector 可以被 std::find、std::for_each、std::count 等数十种算法操作。
STL 由五大核心组件构成，它们相互配合，形成完整的泛型编程体系：
- 容器（Containers）：管理数据存储的 “数据结构”
- 迭代器（Iterators）：容器与算法的 “接口”
- 算法（Algorithms）：操作数据的 “通用函数”
- 适配器（Adapters）：“包装” 现有组件，改变接口
- 适配器（Adapters）：“包装” 现有组件，改变接口
8、lambda表达式使用需要注意什么
值捕获（[x]）会在 lambda 创建时复制变量的当前值（快照），后续外部变量的修改不会影响 lambda 内部的副本。 引用捕获（[&x]）不会复制变量，而是直接引用外部变量。若 lambda 的生命周期超过被引用变量的生命周期，会导致悬垂引用（访问已销毁的内存）。
9、C++类的大小由什么决定
遵循 “只计算实际存储的数据，忽略成员函数” 的基本原则，同时特殊情况（如虚函数、继承）会影响最终大小。
- 类的大小首先由所有非静态成员变量的大小决定，静态成员变量不计算在内（静态成员属于类本身，存储在全局区，而非对象中）。
- 为了提高 CPU 访问效率，编译器会对成员变量进行内存对齐（按一定规则在成员间插入空白字节），这会导致类的实际大小可能大于成员变量的总和。
- 如果类中包含虚函数（或继承了包含虚函数的类），编译器会为类添加一个虚函数表指针（vptr），用于实现多态。
- 虚函数表指针的大小为 4 字节（32 位环境）或 8 字节（64 位环境）；
- 无论类中有多少个虚函数，都只需要一个虚函数表指针。
10、设计模式的原则
设计模式的核心原则（通常称为 “面向对象设计原则”）是一套指导软件设计的思想准则，目的是提高代码的可复用性、可维护性和灵活性。这些原则是设计模式的基础，多数模式都遵循或组合了这些原则。最经典的是SOLID 五大原则，此外还有一些常用补充原则。
一、SOLID 五大核心原则
- 单一职责原则（Single Responsibility Principle - SRP） 定义：一个类 / 模块应该只有一个引起它变化的原因（即只负责一项职责）。 意义：减少类的复杂度，降低修改风险（修改一个职责时不会影响其他职责）。 反例：一个 User 类同时负责 “用户信息管理” 和 “用户登录验证”，当登录逻辑变化时，可能影响信息管理功能。 正例：拆分为 UserInfo（管理信息）和 UserAuthenticator（处理登录）两个类。
- 开放 - 封闭原则（Open-Closed Principle - OCP） 定义：软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。 意义：通过扩展已有代码来适应新需求，而非修改原有代码，避免引入新 bug。 实现方式：依赖抽象（如接口或抽象类），通过子类继承或实现接口来扩展功能。
- 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle - LSP） 定义：子类对象必须能够替换掉所有父类对象，且不改变程序的正确性。 意义：保证继承关系的合理性，确保多态逻辑正确（父类引用指向子类对象时行为一致）。 反例：正方形（Square）继承自长方形（Rectangle），但修改正方形的 “宽” 会同时改变 “长”，违反长方形的行为契约，导致替换后逻辑错误。 要求：子类不得违反父类的前置条件（如输入参数范围）和后置条件（如返回值约束）。
- 接口隔离原则（Interface Segregation Principle - ISP） 定义：客户端不应该被迫依赖它不需要的接口（即接口应最小化，避免臃肿）。 意义：防止 “胖接口” 导致的依赖冗余，减少客户端与无用接口的耦合。 反例：一个 Worker 接口包含 work()、eat()、sleep() 方法，让 “机器人” 类实现时，被迫实现它不需要的 eat() 和 sleep()。 正例：拆分为 Workable（work()）、Eatable（eat()）、Sleepable（sleep()）三个小接口，客户端按需实现。
- 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle - DIP） 定义：高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。 意义：降低模块间的耦合，使得低层模块变化时，高层模块无需修改。 反例：高层的 PaymentService 直接依赖低层的 WeChatPay 类，当需要支持 Alipay 时，必须修改 PaymentService。 正例：定义 Payment 抽象接口，PaymentService 依赖 Payment，WeChatPay 和 Alipay 实现该接口，新增支付方式时无需修改高层。
二、其他重要原则
- 迪米特法则（Law of Demeter - LoD，最少知识原则） 定义：一个对象应该对其他对象保持最少的了解（只与直接朋友通信，不访问朋友的朋友）。 意义：减少对象间的耦合，降低系统复杂度。 示例：A 依赖 B，B 依赖 C，则 A 不应直接调用 C 的方法（需通过 B 间接访问）。
- 合成复用原则（Composite Reuse Principle - CRP） 定义：优先使用对象组合（has-a），而非继承（is-a）来实现代码复用。 意义：避免继承带来的强耦合（子类依赖父类实现），组合更灵活（可动态替换组件）。 示例：Car 类通过组合 Engine、Wheel 等对象实现功能，而非继承 EngineCar 等子类。
- 开闭原则的补充：优先使用抽象类和接口 抽象是实现 “开放 - 封闭” 的基础，通过抽象定义稳定的接口，具体实现留给子类或实现类，从而隔离变化。
总结：原则的核心目标 所有设计原则的最终目的都是 “降低耦合，提高内聚”：
- 内聚：一个模块 / 类内部的功能应高度相关（如单一职责）。
- 耦合：模块 / 类之间的依赖应尽可能弱（如依赖倒置、接口隔离）。
这些原则不是 “必须严格遵守的规则”，而是 “权衡利弊的指导”。实际开发中需根据场景灵活应用，避免过度设计（如为了遵循原则引入不必要的复杂度）。设计模式则是这些原则的具体体现 —— 例如，工厂模式体现了依赖倒置，装饰器模式体现了开放 - 封闭。
11、c++中如何选择容器使用
选择容器前，先回答以下问题，缩小范围：
- 数据访问方式：需要随机访问（[]或at()）还是只能顺序访问？
- 插入 / 删除位置：主要在尾部、头部还是中间位置操作？
- 是否需要排序：数据是否需要保持有序，或需要范围查询（如 “找大于 x 的元素”）？
- 是否需要键值对：是存储单一元素（如int），还是键值映射（如id→name）？
- 性能优先级：优先考虑时间效率（访问 / 插入速度）还是空间效率（内存占用）？
12、单继承下虚函数表数量？多继承为什么会有多个虚函数表及对应表头指针？
详情见：D:\interview\Storage\c++\class\类的大小计算 如果父类有虚函数，则有多少虚函数父类就有多少个虚函数表指针。 另外自身的虚函数表指针跟最后继承的类指针会合并，即单继承中，父类有虚函数，子类也有虚函数，则虚函数表指针为同一个，然后做相应的位移。
13、虚函数相比普通函数的性能开销？
4.虚函数重写的时机？ 5.什么是右值引用？ 6.move 的操作过程？ 7.string 类型的移动构造做了哪些事情？ 8.forward 函数？为什么不用forward会变成左值？ C++ 的 RAII 机制核心是什么？ 10.RAII 如何配合异常处理的流程？ 11.dynamic_cast、static_cast 的区别？ 12.设计模式的原则？ 13.单例模式怎么实现？ 14.观察者模式的应用场景？ 15.工厂模式的分类及作用？ 16.STL 的空间分配器是怎么设计的？ 17.STL 是怎么调用 allocator 的？（如 vector