C/C++面试八股题（二）

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1.请你说说虚函数的是怎样工作的，大概流程是什么？

2.什么是纯虚函数？有什么作用？

3.什么是多态？多态是需要满足的条件以及优缺点是什么？

4.什么是继承，继承是如何实现的？

5.什么是虚继承，如何实现的？

6.什么是构造函数？

7.什么是析构函数？

8.构造函数和析构函数在继承中的情况?

内容：

1.请你说说虚函数的是怎样工作的，大概流程是什么？

定义虚函数首先，在基类中使用关键字virtual来声明一个虚函数。
继承和重写（覆盖）虚函数当一个类继承自包含虚函数的基类时，派生类可以选择重写（覆盖）基类中的虚函数。
通过基类指针或引用调用虚函数（多态性体现）
虚函数表（v - table）机制当一个类包含虚函数时，编译器会为这个类创建一个虚函数表。虚函数表是一个函数指针数组，其中每个元素指向一个虚函数的实现。对于每个包含虚函数的类的对象，对象内存布局的开头会有一个隐藏的指针（通常称为vptr），它指向类的虚函数表。当通过基类指针或引用调用虚函数时，程序会根据对象的vptr找到对应的虚函数表，然后在虚函数表中查找并调用正确的函数。
动态绑定和多态当子类继承了父类的时候，子类对象也会继承父类的虚函数表。当子类重写（override）父类中的虚函数时，会将虚函数表中对应的函数地址替换为子类的虚函数地址，从而实现了动态绑定和多态。

2.什么是纯虚函数？有什么作用？

纯虚函数是在基类中声明但没有提供实现的虚函数。它的声明形式为在函数原型后面加上= 0。例：

class Shape {
public:
    virtual double area() = 0; 
    // 这是一个纯虚函数，意味着在Shape类中没有area函数的具体实现
};

纯虚函数在基类中起到以下作用：

接口定义：纯虚函数主要用于定义接口。它可以让多个不同的派生类遵循相同的函数接口规范，使得程序能够以统一的方式处理不同类型的对象。例如，在图形处理程序中，可以有多种图形（如圆形、三角形等），通过定义Shape抽象类中的纯虚函数area，可以确保每个图形类都有计算面积的功能，并且接口统一。
多态性和抽象设计：可以通过基类指针或引用调用纯虚函数，根据对象的实际类型（在运行时确定）来执行相应派生类中的函数实现。这种抽象设计方式可以提高代码的可维护性和可扩展性。例如：在一个绘图系统中，可能会有一个函数接收Shape类型的引用，然后调用area函数来计算要绘制的图形的面积，不管这个图形是矩形、圆形还是其他自定义的图形，只要它是Shape的派生类并且正确实现了area函数，这个函数都能正确工作。

3.什么是多态？多态是需要满足的条件以及优缺点是什么？

多态是面向对象编程中的一个重要概念，多态就是不同对象对同一行为会有不同的状态。

是指在面向对象编程中，子类对象可以以父类引用的方式存在，从而实现用父类接口调用子类方法的功能。

例如，有一个 “动物” 基类，它有 “发出声音” 的行为。“狗”和“猫” 是 “动物” 的派生类，它们都继承了 “发出声音” 这个行为。但是狗的叫声是 “汪汪”，猫的叫声是 “喵喵”。当使用一个统一的方式（比如调用 “发出声音” 这个函数）来处理狗和猫的对象时，它们会表现出不同的行为，这就是多态。

实现多态需要满足的条件：

虚函数：基类中被派生类重写的函数必须被声明为虚函数。使用virtual关键字来定义虚函数。
继承关系：存在基类（父类）和派生类（子类）之间的继承关系。
基类指针或引用调用虚函数：可以创建基类指针或引用，让它们指向派生类对象，然后通过这些指针或引用调用虚函数。在运行时，会根据对象的实际类型来调用相应的函数。

优点：

提高代码的可维护性和可扩展性，使代码可以重复利用，并且易于添加新功能。
增强程序的灵活性和通用性，统一接口处理多种类型。

缺点：

性能开销较大，存在虚函数表和虚指针对内存占用，并且动态绑定的时间成本。
增加代码的复杂性，多态的实现涉及到虚函数、派生类的重写、基类指针或引用等概念，这使得代码的结构和逻辑相对复杂。

4.什么是继承，继承是如何实现的？

继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许创建一个新类（称为派生类或子类），这个新类可以从一个现有的类（称为基类或父类）获取属性（成员变量）和行为（成员函数）。这就好比子女继承父母的特征一样，派生类继承基类的特性，并且可以在这个基础上添加新的属性和行为，或者修改从基类继承来的属性和行为。
继承的实现语法格式使用:（冒号）和public（或private、protected）关键字来实现继承。public表示公有继承，private表示私有继承，protected表示受保护继承。例如：

class Vehicle {
    // 基类

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