C++语言面试问题集锦

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说明

我学习和使用 C/C++ 开发快 13 年了，目前在大厂做架构，在学习 C/C++ 的过程中，我踩了一个又一个坑，深知新手学习 C/C++ 的重要性和存在的困难，面试通过和工作经验往往是一对先有鸡先有蛋的矛盾体。许多工作年限不长的 C/C++ 小伙伴在面试时被面试官的 C++ 语言题问得抓耳挠腮、怅然若失。特汇总常见的 C++ 面试语法题，分享出来，希望能助大家一臂之力。

当然，C++的面试的内容不仅仅只考察 C++语言本身，更多的还考察算法数据结构、操作系统原理、计算机网络（含网络编程）、数据库、项目经验等，也就是说我们常说的五大基础，本专栏只涵盖 C++ 语言本身的面试题，五大基础我以视频的形式整理在《C/C++后端开发常见面试题解析 (opens new window)》（设置了一个小小的收费门槛，收费不是目的，仅仅是为了过滤一些无效杂音）。

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目录

• 第一章 auto与类型推导

  • 问题1：解释auto类型推导！
  • 问题2：auto在何时会推导出不理想的类型？
  • 问题3：使用auto有哪些优点？
  • 问题4：在以下声明后，myCollection的类型是什么？
  • 问题5：后置返回类型是什么？
  • 问题6：解释decltype！
  • 问题7：何时使用decltype(auto)？
  • 问题8：将两个bool类型相加，会得到什么数据类型？

• 第二章 关键字static及其不同用法

  • 问题9：C++中静态成员变量是什么意思？
  • 问题10：C++中静态成员函数是什么意思？
  • 问题11：什么是静态初始化顺序混乱问题？
  • 问题12：如何解决静态初始化顺序混乱问题？

• 第三章 多态、继承和虚函数

  • 问题13：函数重载（function overloading）和函数重写（function overriding）有什么区别？
  • 问题14：什么是虚函数？
  • 问题15：override关键字是什么，它有什么优点？
  • 问题16：解释协变返回类型（covariant return types）的概念，并举例说明其适用场景！
  • 问题17：C++中的虚继承（virtual inheritance）是什么，何时应该使用它？
  • 问题18：我们是否应该总是使用虚继承？如果是，为什么？如果不是，又为什么？
  • 问题19：以下简单程序的输出是什么？这是你预期的结果吗？为什么是或为什么不是？
  • 问题20：如果使用私有继承，能否访问基类的公有和受保护成员及函数？
  • 问题21：私有继承用于什么场景？
  • 问题22：能否在构造函数或析构函数中调用虚函数？
  • 问题23：虚析构函数有什么作用？
  • 问题24：我们可以从标准容器（如std::vector）继承吗？如果可以，会有什么影响？
  • 问题25：强类型（strong type）是什么意思，它有什么优点？
  • 问题26：解释短路求值（short - circuit evaluation）。
  • 问题27：什么是析构函数，如何重载析构函数？
  • 问题28：以下代码片段的输出是什么，为什么？
  • 问题29：如何在C++中使用= delete说明符？

• 第四章Lambda函数

  • 问题30：什么是立即调用的Lambda函数？
  • 问题31：Lambda表达式有哪些可用的捕获方式？

• 第五章 C++中const限定符的用法

  • 问题32：以下代码片段的输出是什么，为什么？
  • 问题33：使用const局部变量有哪些优点？
  • 问题34：在类中使用const成员是个好主意吗？
  • 问题35：按值返回const对象有意义吗？
  • 问题36：如何从函数中返回const指针？
  • 问题37：函数应该返回const引用吗？
  • 问题38：函数参数中，对于普通旧数据类型（plain old data types），是否应该通过const引用传递？
  • 问题39：函数参数中，是否应该通过const引用传递对象？
  • 问题40：函数声明的签名必须与函数定义的签名匹配吗？
  • 问题41：解释consteval和constinit为C++带来了什么？

• 第六章 Modern C++的一些最佳实践

  • 问题42：什么是聚合初始化（aggregate initialization）？
  • 问题43：什么是显式构造函数（explicit constructors），它们有什么优点？
  • 问题44：什么是用户自定义字面量（user - defined literals）？
  • 问题45：为什么我们应该使用nullptr而不是NULL或0？
  • 问题46：别名（alias）相较于typedef有什么优点？
  • 问题47：作用域枚举（scoped enums）相较于非作用域枚举（unscoped enums）有什么优点？
  • 问题48：是否应该显式删除未使用/不支持的特殊函数，还是将它们声明为私有？
  • 问题49：如何在C++中使用= delete说明符？
  • 问题50：C++中的平凡类（trivial class）是什么？

• 第七章 智能指针

  • 问题51：解释资源获取即初始化（Resource acquisition is initialization，RAII）惯用法。
  • 问题52：我们应该在何时使用unique指针？
  • 问题53：使用shared指针的原因有哪些？
  • 问题54：何时使用weak指针？
  • 问题55：相较于new运算符，std::make_shared和std::make_unique有哪些优点？
  • 问题56：是否应该始终使用智能指针而不是原始指针？
  • 问题57：何时以及为什么要将指针初始化为nullptr？

• 第八章 引用、万能引用等

  • 问题58：std::move移动了什么？
  • 问题59：std::forward转发了什么？
  • 问题60：万能引用（universal references）和右值引用（rvalue references）有什么区别？
  • 问题61：什么是引用折叠（reference collapsing）？
  • 问题62：constexpr函数何时求值？
  • 问题63：何时应该将函数声明为noexcept？

• 第九章 C++20相关问题

  • 问题64：C++中的概念（concepts）是什么？
  • 问题65：C++中有哪些可用的标准属性？
  • 问题66：三路比较（3 - way comparison）是什么？
  • 问题67：解释consteval和constinit为C++带来了什么？
  • 问题68：模块（modules）是什么，它们有什么优点？

• 第十章 特殊函数及相关规则

  • 问题69：解释三法则（rule of three）。
  • 问题70：解释五法则（rule of five）。
  • 问题71：解释零法则（rule of zero）。
  • 问题72：std::move移动了什么？
  • 问题73：什么是析构函数，如何重载析构函数？
  • 问题74：是否应该显式删除未使用/不支持的特殊函数，还是将它们声明为私有？
  • 问题75：C++中的平凡类是什么？
  • 问题76：拥有默认构造函数有什么优点？

• 第十一章 C++面向对象设计

  • 问题77：类（class）和结构体（struct）有什么区别？
  • 问题78：构造函数委托（constructor delegation）是什么？
  • 问题79：解释协变返回类型的概念，并举例说明其适用场景！
  • 问题80：函数重载和函数重写有什么区别？
  • 问题81：override关键字是什么，它有什么优点？
  • 问题82：解释什么是友元类（friend class）或友元函数（friend function）。
  • 问题83：默认参数（default arguments）是什么？在C++函数中它们是如何求值的？
  • 问题84：this指针是什么，我们可以删除它吗？
  • 问题85：C++中的虚继承是什么，何时应该使用它？
  • 问题86：我们是否应该总是使用虚继承？如果是，为什么？如果不是，又为什么？
  • 问题87：强类型是什么意思，它有什么优点？
  • 问题88：什么是用户自定义字面量？
  • 问题89：为什么我们不应该使用布尔参数？
  • 问题90：区分浅拷贝（shallow copy）和深拷贝（deep copy）。
  • 问题91：类函数是否会被计入对象大小？
  • 问题92：动态分派（dynamic dispatch）是什么意思？
  • 问题93：什么是虚函数表（vtable）和虚指针（vpointer）？
  • 问题94：基类析构函数应该是虚函数吗？
  • 问题95：C++中的抽象类（abstract class）是什么？
  • 问题96：是否可能实现具有多态行为但没有虚函数开销的类？
  • 问题97：如何使用奇特递归模板模式（Curiously Recurring Template Pattern，CRTP）为类添加功能？
  • 问题98：使用初始化函数初始化对象有哪些充分的理由？

• 第十二章 程序质量

  • 问题99：代码的可观察行为（observable behaviour）是什么？
  • 问题100：一个错误构造的C++程序有哪些特征？
  • 问题101：未指定行为（unspecified behaviour）是什么？
  • 问题102：实现定义行为（implementation - defined behaviour）是什么？
  • 问题103：C++中的未定义行为（undefined behaviour）是什么？
  • 问题104：未定义行为存在的原因有哪些？
  • 问题105：应采取哪些方法避免未定义行为？
  • 问题106：什么是迭代器失效（iterator invalidation）？举几个例子。

• 第十三章 标准模板库

  • 问题107：什么是STL？
  • 问题108：算法相较于原始循环有哪些优点？
  • 问题109：算法会验证范围吗？
  • 问题110：能否组合不同大小的容器？
  • 问题111：vector的内存布局是如何组织的？
  • 问题112：我们可以从标准容器（如std::vector）继承吗？如果可以，会有什么影响？

• 第十四章 杂项

  • 问题117：能否在构造函数或析构函数中调用虚函数？
  • 问题118：默认参数是什么？在C++函数中它们是如何求值的？
  • 问题119：虚函数可以有默认参数吗？
  • 问题120：基类析构函数应该是虚函数吗？
  • 问题121：mutable关键字的作用是什么？
  • 问题122：volatile关键字的作用是什么？
  • 问题123：什么是内联函数（inline function）？
  • 问题124：我们捕获什么？
  • 问题125：引用和指针有什么区别？
  • 问题126：以下哪些变量声明可以编译，a的值会是什么？
  • 问题127：下面这行代码会输出什么，为什么？
  • 问题128：解释前置和后置递增/递减运算符的区别。
  • 问题129：a、b和c的最终值是什么？
  • 问题130：这个字符串声明能编译吗？
  • 问题131：C++中的默认成员初始化器（Default Member Initializers）是什么？
  • 问题132：什么是最令人困惑的解析（the most vexing parse）？
  • 问题133：这段代码能编译吗？如果能，它会做什么？如果不能，为什么？
  • 问题134：什么是std::string_view，为什么我们应该使用它？
  • 问题135：如何检查一个字符串是否以某个子字符串开头或结尾？
  • 问题136：什么是返回值优化（RVO）？
  • 问题137：如何确保编译器执行返回值优化？
  • 问题138：C++中的主要和混合值类别是什么？
  • 问题139：可以安全地比较有符号和无符号整数吗？
  • 问题140：main函数的返回值是什么，有哪些可用的签名？
  • 问题141：你应该更喜欢默认参数还是函数重载？
  • 问题142：一行中应该声明多少个变量？
  • 问题143：你应该更喜欢switch语句还是链式if语句？
  • 问题144：什么是包含保护（include guards）？
  • 问题145：包含文件时，应该使用尖括号（<filename>）还是双引号（"filename"）？
  • 问题146：一个函数中应该有多少个返回语句？