面试准备系列之c++

语法层面

static关键字的作用有哪些（修饰全局变量、修饰局部变量、修饰类的成员函数和数据成员）
（扩展：name的两个独立的性质：存储周期storage duration 和 链接性 linkage）
const关键字（修饰类型、修饰成员函数、修饰指针）

语义层面

指针和引用的区别是什么？
c++11加入的右值引用、移动语义、完美转发的含义

内存相关

2.1 new和malloc的区别，new做了什么
new operator、operator new、placement new三者的作用和区别
2.2 c++11内存管理，智能指针（shared_ptr、unique_ptr、enable_shared_from_this、weak_ptr）
2.3 程序的内存分配（和操作系统结合起来）

stl相关

3.1 vector
push_back的时间复杂度（均摊分析，扩容系数k情况下每个操作的均摊时间复杂度大概为k/k-1）
https://www.zhihu.com/questio... 关于扩容系数k的选择问题，为什么2比1.5要好一些。
push_back的强异常安全保证
迭代器失效问题

3.2 map、set 红黑树
3.3 unordered_map 哈希表

基于对象

初始化列表（必须使用：const成员、引用类型）
成员函数（const、virtual、pure vritual）
几个特别的成员函数（默认构造、拷贝、移动、析构）

面向对象

封装：访问控制关键字
继承：虚函数重写、override
多态：虚函数机制、类型转换操作符

重载、重写、隐藏的区别

多线程

锁、条件变量、线程、原子变量

友元相关

friend

类型转换

reinterpret_cast

• 首先，reinterpret_cast不能去除const or volatile；
• 指针类型可以转换到足以容纳它所有数据的整形类型（比如说std::uintptr_t)
• 整形或者enum类型的值可以转换为指针类型，指针类型的值转换到大小合适的整形再转换回同一个指针类型，确保值不改变，否则的话转换后的值不能安全解引用（相反方向的转换是不支持的，因为相同的指针类型的值可以有多个整形的值的表达）。NULL或者整形的0不保证转换到目标指针类型的null值（这个时候使用隐式转换或者static_cast）
• std::nullptr_t类型的值可以被转换为整型类型
• 指向不同类型的指针类型的值可以转换，转换后的值如果要安全的解引用，转换的类型间需要满足type aliasing rules

static_cast

static_cast<new-type>(expression)

• 首先，static_cast不能去除const or volatile；
• 具有继承关系的类型的指针或引用的downcast（不能是虚继承），这种转换没有运行时检查；
• 如果new-type是右值引用类型，static_cast将glvalue、class prvalue的表达式转换为xvalue，总结：用来进行值型别的转换，用来实现std::move的移动语义
• 在存在从expression到new-type的隐式转换序列的类型间进行转换；或者如果存在直接初始化（direct initialization），可以用static_cast进行构造（等同于new-type Temp(expression)
• 如果new-type是void，static_cast对expression求值后丢弃该值。
• 如果存在从new-type到expression的标准转换序列，并且不涉及左值到右值、数组到指针、函数到指针、null指针、boolean转换，那么static_cast可以执行expression到new-type的隐式转换
• scoped enumeration到整形或者floating-point类型的转换
• 从整形或者enum类型到任何完整的enum类型的转换
• 无运行时的upcast转换
• void指针类型的prvalue可以被转换到指向任何类型的指针，（但是如果void指针存储的地址不满足目标类型的对齐标准，那么转换的结果不确定。

隐式转换序列

一个隐式转换序列是按照如下顺序组成的转换规则

1. 0个或1个标准转换序列
2. 0个或1个用户定义转换序列
3. 在用户转换序列存在的前提下，0个或1个标准转换序列

标准转换序列：
一个标准转换序列按照如下顺序组成的转换规则

1. 0个或1个：左值到右值的转换、数组到指针的转换、函数到指针的转换
2. 0个或1个整型提升或者数值转换
3. 0个或1个限定转换

用户定义转换：包括0个或1个非explicit的单参数构造函数或者非explicit的转换函数调用。

左值到右值的转换：任何非函数非数组类型T的泛左值可以隐式转换成同类型的纯右值
数组到指针的转换和函数到指针的转换：给兼容c擦屁股，不多说了
整形提升：小整型类型的纯右值可以转换成大整型类型的纯右值。算数运算符不接受小于int的类型作为参数，所以在左值到右值的转换后，如有必要进行整型提升。

数值转换：不同于提升，数值转换可以更改值，而且有潜在的精度损失。包括整型转换、浮点转换、浮点整形转换、指针转换布尔转换等。

• 任何整数类型的纯右值可以隐士转换成任何其他整数类型，这种转换被称为整型转换（除了整型提升中的部分）
• 浮点整型转换：截断小数部分

限定转换

• 添加const or volatile

注意：安全bool的问题，使用explict类型转换函数解决

与c兼容

POD类型

c++中的pod类型是指和c语言兼容的类型，可以和c库直接交互的类型，从c++20开始这个概念被废弃，代之以其他的概念（比如说TrivialType）。
POD类型：

1. scalar types
   包括算数类型（浮点、整型（包括布尔和字符））、枚举类型、指针类型以及这些类型的cv版本。
2. pod classes
   首先是一个aggregate（数组类型，或者【没有私有和保护的非静态数据成员，没有用户提供的构造函数，没有虚基类、私有或者保护继承的基类，没有虚成员函数】的类类型），其次没有用户提供的拷贝赋值函数、析构函数，数据成员也不是非POD类型和引用。
3. 以上类型的数组类型
4. 以上类型的cv版本