某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第9面： > 面試官：C++中，設計一個類要註意哪些東西？ > > 二師兄：設計一個類主要考慮以下幾個方面：1.面向對象的封裝、繼承及多態。2.`big three`或者`big five`。3.運算符和函數重載、靜態成員、友元、異常處理等相關問題。 ...
某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第9面：
面試官：C++中，設計一個類要註意哪些東西？
二師兄：設計一個類主要考慮以下幾個方面：1.面向對象的封裝、繼承及多態。2.
big three或者big five。3.運算符和函數重載、靜態成員、友元、異常處理等相關問題。面試官：請介紹一下麵向對象的三個特性。
二師兄：封裝是將類的函數和數據封裝起來，外部不能直接訪問類的數據，而是需要通過方法訪問數據。繼承是指一個類可以繼承另一個類的屬性和方法。多態是指一個對象可以表現出多種形態。
面試官：請問多態是如何實現的？
二師兄：多態的是通過父類的指針或引用指向子類的對象實現的。在對象中維護一個虛指針（
vtptr），這個指針指向一個虛表（vtable），當用戶通過父類對象訪問子類的方法時，通過查詢虛表中對應的方法的地址，並跳轉到此地址執行間接訪問對象的方法。所以多態是有一點點運行時開銷的。面試官：你剛纔所說的
big three和big five是什麼？二師兄：（嘿嘿，被裝到了）類的
big three分別是拷貝構造函數（copy constructor）、拷貝賦值運算符（copy assignment）和析構函數。而類的big five則多了兩個，分別是移動構造函數（move constructor）和移動賦值運算符（move assignment）。後面兩個是C++11之後引入的。面試官：好的。那你知道為什麼要引入移動構造和移動賦值嗎？
二師兄：主要是為了效率。移動構造和移動賦值不需要把所有的數據重新拷貝一遍，而是霸占了被移動對象的數據的所有權。代價是被移動對象在被移動後不能使用。
面試官：嗯。那你知道為什麼移動構造和移動賦值都要加上
noexcept關鍵字嗎？二師兄：額。。。好像不讓拋異常？
面試官：你知道類的靜態成員變數需要註意哪些問題嗎？
二師兄：要註意哪些問題？額。。。
面試官：在成員方法後加
const是為什麼？二師兄：主要是為了約束這個成員方法不更改對象的任何數據。
面試官：還有其他的原因嗎？
二師兄：好像沒有了吧。。。
面試官：類的成員方法可以通過
const符號重載嗎？二師兄：這個，，應該可以吧。。
面試官：你知道什麼是類的成員方法的引用限定符嗎？
二師兄：沒有聽說過耶。。。
面試官：好的，回去等通知吧。
讓我們來看一看今日二師兄的表現吧，
為什麼移動構造和移動賦值都要加上
noexcept關鍵字？
因為在使用移動語義時，通常會將資源的所有權從一個對象轉移到另一個對象，而不是複製資源。如果拋出異常，那麼在轉移資源的過程中可能會出現問題，導致資源泄漏或其他不可預測的行為。
另外，加上 noexcept 關鍵字還可以提高代碼的性能，因為編譯器可以在不必要的情況下進行優化。
類的靜態成員變數需要註意哪些問題?
靜態成員變數的初始化順序是不確定的。如果一個靜態成員變數依賴於另一個靜態成員變數的值，要確保第二個靜態化成員先被初始化，否則程式可能會出現未定義的行為。
靜態成員變數的值可以被多個實例同時修改，因此在多線程訪問靜態成員時要註意數據競爭問題。靜態變數的生命周期與程式的生命周期相同，因此它們可能會占用大量的記憶體。
在成員方法後加
const是為什麼？
一是可以約束此方法不會更改對象的任何數據。二是cosnt對象也可以訪問此成員方法。
#include <iostream>
struct Foo
{
void f1(){std::cout <<"f1" << std::endl;}
void f2() const{std::cout <<"f2" << std::endl;}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
Foo foo;
foo.f1();
foo.f2();
const Foo& foo2 = foo;
foo2.f1(); //這裡無法通過編譯，因為const對象無法訪問非const 方法
foo2.f2(); //這裡可以通過編譯
}
類的成員方法可以通過
const符號重載嗎？
這是一個很好的問題，估計很多人沒有思考過。先說答案，底層const可以，而頂層const不可以。
#include <iostream>
struct Foo{};
struct Goo
{
void f1(Foo& f){std::cout <<"non const function" << std::endl;}
void f1(const Foo& f){std::cout <<"const function" << std::endl;}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
Foo foo;
Goo goo;
goo.f1(foo); //無法通過編譯，error: ‘void Goo::f1(Foo)’ cannot be overloaded with ‘void Goo::f1(Foo)’
return 0;
}
當我們把頂層const改為底層const，
#include <iostream>
struct Foo{};
struct Goo
{
void f1(Foo& f){std::cout <<"non const function" << std::endl;}
void f1(const Foo& f){std::cout <<"const function" << std::endl;}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
Foo non_const_foo;
const Foo const_foo;
Goo goo;
goo.f1(non_const_foo); //可以通過編譯 non const function
goo.f1(const_foo); //可以通過編譯 const function
return 0;
}
那麼我們能否通過在函數括弧後加上const來重載函數呢？
#include <iostream>
struct Goo
{
void f1() {std::cout <<"non const function" << std::endl;}
void f1() const{std::cout <<"const function" << std::endl;}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
Goo non_const_goo;
const Goo const_goo;
non_const_goo.f1();
const_goo.f1();
return 0;
}
答案是肯定的，因為const_goo.f1() 可以等同於f1(const Goo* goo)，也是底層const。
最後一個問題雖然簡單，但我相信至少有80%的C++程式員不知道是什麼，
什麼是類的成員方法的引用限定符嗎？
類的成員方法的引用限定符是 C++11 中引入的一種新特性，用於指定成員方法的參數是左值引用還是右值引用。
#include <iostream>
struct Foo
{
void f1() & {std::cout << "only left reference can call this function" << std::endl;}
void f1() && {std::cout << "only right reference can call this function" << std::endl;}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
Foo foo;
foo.f1(); //left reference
Foo().f1(); //right reference
return 0;
}
好了，今日份面試到這裡就結束了，小伙伴們，對於今天二師兄的面試，能打幾分呢？如果是你，以上的問題都能回答的上來嗎？
關註我，帶你21天“精通”C++！（狗頭）
