C++ 新特性 常考面试题总结

1. 说说C++11的新特性有哪些

核心分为四大类，覆盖语言语法、性能优化、并发编程：

1. 内存管理：智能指针（unique_ptr/shared_ptr/weak_ptr）；
2. 值语义优化：右值引用、移动语义、完美转发；
3. 语法简化：auto类型推导、Lambda表达式、范围for循环；
4. 模板与类型：可变参数模板、nullptr、四种类型转换、constexpr；
5. 并发编程：线程库（std::thread）、互斥锁（std::mutex）、条件变量；
6. 容器优化：std::array、std::unordered_map、emplace系列函数。

2 简述C++右值引用与转移语义

• 右值引用：专门引用右值（临时对象、将要销毁的对象），语法为T&&，与左值引用（T&）区分，避免对临时对象的拷贝；
• 转移语义：基于右值引用实现，将对象的资源（如堆内存、文件句柄）从一个对象“转移”到另一个对象，而非拷贝，大幅降低性能开销；
• 核心场景：容器emplace_back、智能指针移动、临时对象传参，替代无意义的深拷贝。

3. 简述一下C++11中四种类型转换

C++11推荐使用强类型转换替代C风格强制转换，分为四类，各司其职：

1. static_cast：静态转换，用于基础类型、父子类向上转换、隐式类型的显式化，编译期检查，最常用；
2. dynamic_cast：动态转换，仅用于父子类向下转换，运行期通过RTTI检查类型合法性，失败返回nullptr（指针）或抛异常（引用）；
3. const_cast：去除/添加const属性，仅能修改指针/引用的const限定，不能直接转换对象；
4. reinterpret_cast：重解释转换，强制转换二进制位，如指针转整数、不同类型指针互转，风险最高，仅用于底层开发。

4. 简述一下C++11中auto的具体用法

auto用于编译期类型推导，核心用法：

1. 简化变量定义：auto i = 10;（推导为int）、auto ptr = make_shared<int>(5);（推导为shared_ptr<int>）；
2. 迭代器遍历：for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it)，避免冗长的迭代器类型；
3. 配合Lambda表达式：auto add = [](int a, int b) { return a + b; }，Lambda类型匿名，必须用auto接收；
4. 注意事项：auto不能用于函数参数、类成员变量，推导时会忽略顶层const和引用。

5 简述一下C++11中的可变参数模板新特性

可变参数模板允许模板接收数量不确定、类型不确定的参数，核心用于泛型编程：

1. 语法：模板参数包template <typename... Args>，函数参数包void func(Args... args)；
2. 核心操作：通过递归展开或逗号表达式展开参数包；
3. 典型应用：std::make_shared、std::tuple、日志库的可变参数打印函数。

6 简述一下C++11中Lambda新特性

Lambda是匿名函数对象，用于定义临时函数逻辑，核心语法与特性：

1. 语法：[捕获列表](参数列表) -> 返回值类型 { 函数体 }，返回值可省略（编译器自动推导）；
2. 捕获列表：[=]值捕获、[&]引用捕获、[this]捕获当前对象、[a, &b]混合捕获；
3. 核心优势：就地定义逻辑，避免定义全局函数/仿函数，配合STL算法（如std::sort）使用极便捷；
4. 本质：编译器将Lambda编译为匿名仿函数类，捕获列表对应类成员变量。

7. 说说C++中智能指针和指针的区别是什么？

8. 说说C++中的智能指针有哪些？分别解决的问题以及区别？

C++11核心提供三种智能指针，核心解决裸指针的内存管理问题：

1. std::unique_ptr：独占所有权，不可拷贝，仅可移动；解决资源独占问题，无额外性能开销，适合局部对象、返回值传递；
2. std::shared_ptr：共享所有权，通过引用计数管理；解决多对象共享资源问题，有引用计数原子操作开销；
3. std::weak_ptr：弱引用，不增加引用计数；解决shared_ptr循环引用问题，仅用于观察资源，需通过lock()转为shared_ptr使用。

9. 简述C++中智能指针的特点

1. RAII机制：资源获取即初始化，将资源生命周期与智能指针对象绑定；
2. 自动释放：析构时自动调用删除器，释放资源，无需手动管理；
3. 类型安全：与裸指针类型匹配，支持解引用、箭头访问，用法与裸指针一致；
4. 可定制删除器：支持自定义删除器，适配非堆资源（如文件句柄、线程句柄）。

10 weak_ptr能不能知道对象计数为0，为什么？

不能。

• weak_ptr不持有对象所有权，仅存储指向控制块的指针，控制块中包含引用计数和弱引用计数；
• 当shared_ptr的引用计数为0时，对象会被销毁，但控制块会保留，直到weak_ptr的弱引用计数也为0时才释放；
• weak_ptr可通过expired()判断对象是否已销毁，而非直接获取引用计数。

11. weak_ptr如何解决shared_ptr的循环引用问题？

• 循环引用场景：A的shared_ptr指向B，B的shared_ptr指向A，双方引用计数互锁，永远无法归0，导致内存泄漏；
• 解决方法：将其中一方的shared_ptr改为weak_ptr；
• 核心逻辑：weak_ptr不增加引用计数，当外部shared_ptr释放后，A/B的引用计数可归0，对象正常析构；访问时通过weak_ptr::lock()获取shared_ptr，安全访问对象。

12. 说说智能指针及其实现，shared_ptr线