嵌入式-C++面经2

一、问题总览

1. cpp重载和重写的区别
2. cpp虚函数表
3. 指针和引用的区别
4. linux的常用开发指令
5. linux编译运行程序的指令
6. 关键字inline
7. 什么场景使用内联
8. 如何避免内存泄露
9. map和unordered_map
10. 引用外部头文件双引号和尖括号的区别
11. private、public、protected的区别
12. new和malloc的区别

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二、技术面

2.1 cpp重载和重写的区别

答：

• 重载：函数名必须相同，但参数列表必须不同（参数类型、个数、顺序不同），与返回值类型无关。
  
  
• 重写：子类函数必须与父类的虚函数函数名、参数列表、返回值类型完全相同（协变返回类型除外），且父类函数必须声明为virtual。

2.2 cpp虚函数表

答：
虚函数表（Virtual Table，简称 Vtable）是 C++ 实现多态（Polymorphism）的底层机制，用于在运行时确定应该调用哪个虚函数版本。它是编译器在编译阶段为包含虚函数的类生成的一张函数指针表，存储该类所有虚函数的地址。

2.1.1 单一继承场景

假设有父类Animal和子类Dog，其中Animal包含虚函数makeSound()，Dog重写该函数：

class Animal 
{
public:virtual void makeSound() { cout << "动物叫" << endl; }virtual void eat() { cout << "动物吃" << endl; }
};class Dog : public Animal 
{
public:void makeSound() override { cout << "汪汪叫" << endl; }// 未重写eat()，继承父类版本
};

编译器会生成两个虚函数表：
Animal 的虚函数表：[&Animal::makeSound, &Animal::eat]
Dog 的虚函数表：[&Dog::makeSound, &Animal::eat]（重写的makeSound替换父类版本，eat继承父类）

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Animal对象:
+----------+
| Vptr | --> 指向Animal的虚函数表
+----------+

Dog对象:
+----------+
| Vptr | --> 指向Dog的虚函数表（继承自Animal的部分）
+----------+

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2.3 指针和引用的区别

2.4.1 关键区别对比

• 指针
  • 本身是一个变量，占用内存空间（32 位系统 4 字节，64 位系统 8 字节），存储的是目标变量的地址。
  • 可以被重新赋值，指向其他同类型变量。

int a = 10;
int* p;       // 未初始化（野指针，禁止直接使用）
p = &a;       // 后续可指向a
p = nullptr;  // 可指向空

• 内存
  • 声明时必须初始化，且一旦绑定某个变量，终身不能再绑定其他变量（从一而终）。
  • 只是目标变量的别名，不占用额外内存空间（编译器处理为常量指针，但语法上隐藏了指针特性）。
  • 一旦绑定变量，不能改变绑定对象（但可以修改目标变量的值）。

int a = 10, b = 20;
int& r = a;   // 正确：初始化绑定a
// int& r;    // 错误：引用必须初始化
r = b;        // 不是重新绑定，而是将b的值赋给a（r仍绑定a）

2.4 linux的常用开发指令

xxx

2.5 linux编译运行程序的指令

xxx

2.6 关键字inline

inline 是 C++ 中的一个关键字，用于建议编译器将函数调用替换为函数体本身（即 “内联展开”），以减少函数调用的开销（如栈帧创建、参数传递等），从而提高程序运行效率。

• 核心作用：减少函数调用开销
  • 函数调用时，系统需要执行以下操作（有性能成本）：
  • 保存当前函数的栈帧状态（返回地址、局部变量等）。
  • 传递参数，跳转到被调用函数的入口。
  • 函数执行完毕后，恢复栈帧并返回。

内联函数通过 “原地展开” 避免这些操作，适合短小简单的函数

2.7 什么场景使用内联

短小、频繁调用、性能敏感的函数才考虑内联，避免盲目使用导致代码膨胀。

2.8 如何避免内存泄露

1. 优先使用智能指针（C++11 及以上）
2. 避免手动管理动态内存
3. 严格遵循 “谁申请，谁释放” 原则
4. 避免在异常场景下泄漏

2.9 map和unordered_map

2.10 引用外部头文件双引号和尖括号的区别

2.11 private、public、protected的区别

4.12 new和malloc的区别