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面试中常见的C语言与C++区别的问题

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C和C++的区别

  • C语言是一种结构化语言,其偏重于数据结构和算法,属于过程性语言

  • C++是面向对象的编程语言,其偏重于构造对象模型,并让这个模型能够契合与之对应的问题。其本质区别是解决问题的思想方法不同

  • 虽然在语法上C++完全兼容C语言,但是两者还是有很多不同之处。下面将详细讲解C和C++不同之处的常见考题

关键字static在C和C++区别

C和C++中都有关键字static关键字,那么static关键字在C和C++中的使用有什么区别?请简述之。

分析问题:在C中,用static修饰的变量或函数,主要用来说明这个变量或函数只能在本文件代码块中访问,而文件外部的代码无权访问。并且static修饰的变量存放在段存储区。主要有以下两种用途。

1. 定义局部静态变量

  • 局部静态变量存储在静态存储区,在程序运行期间都不会释放,只在声明时进行初始化,而且只能初始化一次,如果没有初始化,其自动初始化为0或空字符。具有局部变量的“记忆性”和生存周期“全局性”特点。

  • 局部变量的“记忆性”是指在两次函数调用时,第二次调用开始时,变量能够保持上一次调用结束数的值。如下例:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. //20200505 公众号:C语言与CPP编程
  3. void staticShow()
  4. {
  5. static int a= 10;
  6. printf( "a=%d\n",a);
  7. a += 10;
  8. }
  9. int main()
  10. {
  11. for( int i= 0;i< 4;i++)
  12. {
  13. staticShow();
  14. }
  15. return 0;
  16. }

运行结果

利用生存周期的“全局性”,可以改善函数返回指针的问题,局部变量的问题在于当函数退出时其生存周期结束。而利用static修饰的局部变量却可以延长其生存期。如下所示:


  
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. //20200505 公众号:C语言与CPP编程
  4. char *p = NULL;
  5. char *helloToStr(char *b)
  6. {
  7. static char a[ 50];
  8. a[ 0]= 'H';
  9. a[ 1]= 'E';
  10. a[ 2]= 'L';
  11. a[ 3]= 'L';
  12. a[ 4]= 'O';
  13. strcpy(a+ 5,b);
  14. p=a;
  15. return a;
  16. };
  17. int main(void)
  18. {
  19. printf( "%s\n",helloToStr( "yang"));
  20. strcpy(p+ 5, "song");
  21. printf( "%s\n",p);
  22. strcpy(p+ 5, "zhang");
  23. printf( "%s\n",p);
  24. strcpy(p+ 5, "wang");
  25. printf( "%s\n",p);
  26. return 0;
  27. }

运行结果

2.限定访问区域

被static修饰的变量、函数只能被同一文件内的代码段访问。在此static不再表示存储方式,而是限定作用范围。如下所示:


  
  1. //Test1.cpp
  2. static int a;
  3. int b;
  4. extern void fun1()
  5. {
  6. ......
  7. }
  8. static void fun1()
  9. {
  10. ......
  11. }
  12. //Test2.cpp
  13. extern int a; //错误,a是static类型,无法在Test2.cpp文件中使用
  14. extern int b; //使用Test1.cpp中定义的全局变量
  15. extern void fun1(); //使用Test1.cpp中定义的函数
  16. extern void fun2(); //错误,无法使用Test1.cpp文件中static函数

在C++中除了上述的两种常用方法外还有另外一种使用方法:定义静态成员变量和静态成员函数。静态成员变量或静态成员函数表示其不属于任何一个类实例,是类的所有类实例所共有的。如下所示:


  
  1. #include <iostream.h>
  2. #include <string.h>
  3. class A
  4. {
  5. public:
  6. static int a;
  7. static int geta();
  8. int b;
  9. int getb();
  10. };
  11. int A::a= 100;
  12. int A::geta()
  13. {
  14. return a;
  15. }
  16. int A::getb()
  17. {
  18. return b;
  19. }
  20. int main(void)
  21. {
  22. A m,n;
  23. m.b= 90;
  24. cout<<m.geta()<< endl;
  25. cout<<m.getb()<< endl;
  26. cout<<m.a<< endl;
  27. n.a= 33;
  28. n.b= 44;
  29. cout<<m.geta()<< endl;
  30. cout<<m.getb()<< endl;
  31. cout<<m.a<< endl;
  32. return 0;
  33. }

运行结果

答案

在C中static用来修饰局部静态变量和外部静态变量、函数。而C++中除了上述功能外,还用来定义类的成员变量和函数,即静态成员和静态成员函数。

注意:编程时static的记忆性和全局性的特点可以使在不同时期调用的函数进行通信,传递信息,而C++的静态成员则可以在多个对象实例间进行通信,传递信息。

结构体在C语言和C++的区别

分析问题:在C中,结构体是一种简单的复合型数据,由若干个基本类型数据或复合类型数据组合而成。而在C++结构体中,还可以声明函数。如下所示:


  
  1. #include <iostream.h>
  2. struct A
  3. {
  4. public:
  5. int a;
  6. int gata()
  7. {
  8. return a;
  9. }
  10. };
  11. int main(void)
  12. {
  13. m.a= 50;
  14. cout<<m.gata()<< endl;
  15. return 0;
  16. }

输出结果:50

但是这种用法看起来有点不伦不类,这是C到C++过渡的遗留问题

答案

  • C语言的结构体是不能有函数成员的,而C++的类可以有。

  • C语言结构体中数据成员是没有private、public和protected访问限定的。而C++的类的成员有这些访问限定(在C++中结构体的成员也是有访问权限设定的,但是类成员的默认访问属性是private,而结构体的默认访问属性是public)。

  • C语言的结构体是没有继承关系的,而C++的类却有丰富的继承关系。

说明:虽然C的结构体和C++的类有很大的相似度,但是类是实现面向对象的基础。而结构体只可以简单地理解为类的前身。

C中malloc和C++的new区别

分析问题:malloc、free与new、delete都是用来动态申请内存和释放内存的。不同点如下:

  • malloc、free是标准库函数,new、delete则是运算符。malloc、free在C、C++中都可使用,而new、delete只属于C++。

  • malloc要指定申请内存的大小,其申请的只是一段内存空间。而new不必指定申请内存的大小,建立的是一个对象。

  • new、delete在申请非内部数据类型的对象时,对象在创建的同时会自动执行构造函数,在消亡时会自动执行析构函数,这不在编译器的控制之内,所以malloc、free无法实现。

  • new返回的是某种数据类型的指针,而malloc返回的是void型指针。

  • 由于new、delete是运算符,可以重载,不需要头文件的支持,而malloc、free是库函数,可以覆盖,并且要包含相应的头文件。

答案

  1. new、delete是操作符,可以重载,只能在C++中使用。

  2. malloc、free是函数,可以覆盖,C、C++中都可以使用。

  3. new可以调用对象的构造函数,对应的delete调用相应的析构函数。

  4. malloc仅仅分配内存,free仅仅回收内存,并不执行构造和析构函数。

  5. new、delete返回的是某种数据类型指针,malloc、free返回的是void指针。

注意:malloc申请的内存空间要用free释放,而new申请的内存空间要用delete释放,不能混用。因为两者实现的机理不同。

C++引用和C的指针有何区别

分析问题:引用就是变量或对象的别名,它不是值,不占据存储空间,其只有声明没有定义。在C++中引用主要用于函数的形参和函数返回值。

1、作为函数的参数

当函数的返回值多于一个时,可以使用指针实现。如下所示:


  
  1. void swap(int *a, int *b)
  2. {
  3. int temp;
  4. temp = *a;
  5. *a = *b;
  6. *b = temp;
  7. }
  8. int main(void)
  9. {
  10. int a= 10,b= 5;
  11. cout<< "Before change:"<< a<< ""<<b<< endl;
  12. swap(&a,&b);
  13. cout<< "After change:"<< a<< ""<<b<< endl;
  14. return 0;
  15. }

输出结果:

Before change: 10 55
After change: 55 10

虽然上述代码实现了多个返回值的功能,但是函数的语法相对传值方式比较麻烦。在函数中使用指针所指对象的数值时,必须在指针前加上*,如上例中的的swap函数频繁使用了“*a”、“*b”,如此不仅书写麻烦,还不利于阅读,并且容易产生错误。在函数调用时也容易产生误解,如上述代码main函数中swap(&a, &b),看起来好像是交换了两个变量的地址似的。而用引用实现swap函数,如下所示:


  
  1. void swap(int &a, int &b)
  2. {
  3. int temp;
  4. temp = a;
  5. a = b;
  6. b = temp;
  7. }
  8. int main(void)
  9. {
  10. int a= 10,b= 5;
  11. cout<< "Before change:"<< a<< ""<<b<< endl;
  12. swap(a,b);
  13. cout<< "After change:"<< a<< ""<<b<< endl;
  14. return 0;
  15. }

可以看出用引用实现swap函数比指针实现要简洁,调用也显得更加合乎情理。

2、引用作为函数的返回值

在大多数情况下可以被指针替代,但是遇到构造函数和操作符重载函数的“形式自然”的问题时,是不能被指针替代的。指针和引用功能相似,但是在操作时却有很多不同的地方,如指针的操作符是“*”和“->”,而引用常用的操作符是“.”。在使用时还要注意以下几点:

  1. 指针可不初始化且初始化的时候,可以指向一个地址,也可以为空。引用必须初始化且只能初始化为另一个变量,如下:


  
  1. int a= 1024;
  2. int *p=&a;
  3. int &b=a;
  1. 引用之间的赋值和指针之间的赋值不同。指针赋值如下:


  
  1. int a= 1,b= 2;
  2. int *p 1=&a, *p 2=&b;

这时执行p1=p2;后,p1原来指向的对象v1的值并没有改变,而p1被赋值为p2所指向的对象,如下图:

指针间赋值

引用赋值如下:


  
  1. int a= 1,b= 2;
  2. int &v 1=a, &v 2=b;

这时执行r1= r2;改变的是v1,将r 2指向的对象的值赋值给v1,而不是引用r1本身。赋值之后,两个引用还是指向各自的原来对象,如图下图。

引用间赋值

  1. 指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象,以后不能改变。如下所示:


  
  1. int a= 1;
  2. int b= 2;
  3. int &v1=a; //v1引用a
  4. string *pi = &a; //pi指向a
  5. v1=b; //v1仍旧引用a,但是a现在的值是2;
  6. pi=&b; //pi指向b,a没有改变

答案

指针和引用主要有以下区别:

  • 引用必须被初始化,但是不分配存储空间。指针不声明时初始化,在初始化的时候需要分配存储空间。

  • 引用初始化以后不能被改变,指针可以改变所指的对象。

  • 不存在指向空值的引用,但是存在指向空值的指针。

注意:引用作为函数参数时,会引发一定的问题,因为让引用作为参数,目的就是想改变这个引用所指向地址的内容,而函数调用时传入的是实参,看不出函数的参数是正常变量,还是引用,因此可能会引发错误。所以使用时一定要小心谨慎。


转载:https://blog.csdn.net/weixin_41055260/article/details/109291778
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