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面向对象
把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个相互依存的整体
OOP——面向对象的编程，OOD——面向对象的设计，OOA——面向对象的分析
三大特征：
封装
将对象的属性和方法封装到一个独立单元中，并且隐藏对象的属性和方法，仅对外提供公共访问方式，将变化隔离，便于使用。继承
继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法。继承是多态的前提。多态
多态是面向对象的最后一个主要特征，它本身主要分为两个方面：
方法的多态性：重载与覆写
重载：同一个类中可以有多个名称相同的方法，但这些方法的参数列表各不相同。
重写：子类中的方法与父类中的某个方法的名称和参数完全相同，子类对象调用这个方法时，将调用子类中方法对象的多态：父子类对象的转换。
向上转型：子类对象变为父类对象，格式：父类 父类对象 = 子类实例，自动；
向下转型：父类对象变为子类对象，格式：子类 子类对象 = (子类)父类实例，强制。
多态存在的三个必要条件：继承、重写、父类引用指向子类对象
c++类里面编译器默认生成的函数
１．构造函数
２．拷贝构造函数
３．赋值构造函数
４．析构函数
voliate关键字的作用
使用voliate声明变量值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据;用voliate声明的变量表示该变量随时可能发生变化，与该变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错．
使用场景:多任务环境下各任务间共享的标志应该加voliate;存储器映射的硬件寄存器通常也要加voliate,因为每次对它的对写都可能有不同意义;
const的用法
const修饰的内容不可改变，C++有5种用法：
定义常量
指针常量和常量指针：
指针常量——指针类型的常量
int *const p
本质上一个常量，指针用来说明常量的类型，表示该常量是一个指针类型的常量。在指针常量中，指针自身的值是一个常量，不可改变，始终指向同一个地址。在定义的同时必须初始化；常量指针——指向“常量”的指针
const int *p，int const *p
常量指针本质上是一个指针，常量表示指针指向的内容，说明该指针指向一个“常量”。在常量指针中，指针指向的内容是不可改变的
const修饰函数传入参数
修饰函数返回值
const修饰成员函数(c++特性)
const对象只能访问const成员函数，而非const对象可以访问任意的成员函数，包括const成员函数；
const对象的成员是不能修改的，但是可以用另外的指针指向成员去修改；
const成员函数不可以修改对象的数据，不管对象是否具有const性质。编译时以是否修改成员数据为依据进行检查。
const和宏的区别
const是有数据类型的常量，而宏常量没有，编译器可以对前者进行静态类型安全检查，对后者仅是字符替换，没有类型安全检查
有些编译器可以对const常量进行调试， 不能对宏调试。
宏能作为卫哨来防止文件的重复包含，但const不可以
static的作用
隐藏。static修饰的变量只在当前文件生效，故使用static在不同的文件中定义同名函数和同名变量，不必担心命名冲突。
保持变量内容的持久。存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化。
static的第三个作用是默认初始化为0
new和malloc的区别
new和delete是c++的运算符，malloc和free是C语言的标准库函数
| 特征 | new/delete | malloc/free |
|---|---|---|
| 分配内存的位置 | 自由存储区 | 堆 |
| 内存分配失败返回值 | 完整类型指针 | void* |
| 内存分配失败返回值 | 默认抛出异常 | 返回NULL |
| 分配内存的大小 | 由编译器根据类型计算得出 | 必须显式指定字节数 |
| 处理数组 | 有处理数组的new版本new[] | 需要用户计算数组的大小后进行内存分配 |
| 已分配内存的扩充 | 无法直观地处理 | 使用realloc简单完成 |
| 是否相互调用 | 可以，看具体的operator new/delete实现 | 不可调用new |
| 分配内存时内存不足 | 客户能够指定处理函数或重新制定分配器 | 无法通过用户代码进行处理 |
| 函数重载 | 允许 | 不允许 |
| 构造函数与析构函数 | 调用 | 不调用 |
C++存储机制
栈区（stack）：由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量。
堆区（heap）： 存放malloc申请的内存，使用free释放
全局区（静态区）：存放全局变量和静态变量，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束后由系统释放。
常量区 ：常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。
自由存储区：存放new申请的内容，使用delete
为什么会出现段错误
访问不存在的内存地址
访问系统保护的内存地址
访问只读的内存地址
栈溢出
引用和指针的区别
引用是变量的别名，一定有本体，指针是是存放地址的一个变量
引用声明时就必须初始化，指针可以暂时不初始化
指针的使用需要注意指向的内存，防止出现野指针的情况，引用则不需要
你所了解的c++常见的标准库
<iostream>、<fstream>、各种容器、<algorithm>、<ctime>、<memory>（智能指针）、<cstdio> 、<functional>（lambda表达式）、<complex> 、<cmath>、<cstring>（free，malloc需要包含<stdlib.h>）、<iterator>等等
三种智能指针
注意，智能指针只是指针本身自动释放，解决野指针的问题，但其对象一样要手动释放
unique_ptr：
一个 unique_ptr “拥有” 它所指向的对象。某个时刻只能有一个 unique_ptr 指向一个给定对象。当 unique_ptr 被销毁时，它所指向的对象也被销毁。不能拷贝和赋值，但可以用std::move、release、reset转移，或者用函数返回局部的unique_ptrshared_ptr
最终的实现是两个指针成员：一个指向数据成员，一个指向计数器成员，计数器维护的是一个指针，指向的实际内存在堆上，可以用make_shared<>()创建和初始化shared_ptr
释放方法：
如果该shared_ptr是唯一指向其对象的shared_ptr，则直接可以<shared_ptr> = nullptr或者<shared_ptr>.reset()释放对象weak_ptr
weak_ptr是一种不控制所指向对象生存期的智能指针，它指向由一个shared_ptr管理的对象。将一个weak_ptr绑定到一个shared_ptr不会改变shared_ptr的引用计数。一旦最后一个指向对象的shared_ptr被销毁，对象就会被释放。即使有weak_ptr指向对象，对象也还是会被释放。
作用：
可判断shared_ptr的对象是否存在(使用 lock方法)，从而避免访问一个不存在的对象的情况。
解决shared_ptr循环引用问
虚函数原理
虚函数是用来实现动态绑定的。
C++中虚函数使用虚函数表和虚函数表指针实现，虚函数表是一个类的虚函数的地址表，用于索引类本身以及父类的虚函数的地址，假如子类重写了父类的虚函数，则在虚函数表中会把对应的虚函数地址替换为子类的函数的地址；虚函数表指针存在于每个对象中，它指向对象所在类的虚函数表的地址；在多继承环境下，会存在多个虚函数表指针，分别指向对应不同基类的虚函数表。
虚函数表是每个（有虚函数的）类对应一个。虚函数表指针是每个对象对应一个。
如果一个函数不是虚函数，那么对它的调用在编译阶段就会确定。而虚函数要运行时才能确定。
为什么需要虚析构函数
在存在类继承并且析构函数中需要析构某些资源时，析构函数需要是虚函数。否则若使用父类指针指向子类对象，在delete时只会调用父类的析构函数，而不能调用子类的析构函数，造成内存泄露。
如何解决类之间的相互依赖问题
写两个头文件A.h和B.h分别用于声明类A和B；
写两个.cpp文件分别用于定义类A和B，定义B的.cpp文件里包含A.h；
在A的头文件中导入B的头文件，在main文件包含A.h即可；
在B的头文件中不导入A的头文件，前置声明类A，并且，在B中使用A的时候要用指针的形式。
单例设计模式
保证一个类仅可以有一个实例化对象，并且提供一个可以访问它的全局接口。
实现单例模式必须注意一下几点：
- 单例类只能由一个实例化对象。
- 单例类必须自己提供一个实例化对象。
- 单例类必须提供一个可以访问唯一实例化对象的接口
2种方法：
- 双重判断+上锁
- 使用std::call_once函数
std::call_once()函数：第二个参数为函数名，保证函数只调用一次，比互斥量消耗小
注意：可以创建内部类进行释放对象内存，不能用析构函数，因为会出现一直调用析构函数的死循环
双重判断+上锁：
std::mutex resource_mutex;
class MyCAS
{
private:
MyCAS(){}//构造函数私有化，不能直接创建对象
static MyCAS *m_instance;
public:
static MyCAS *GetInstance()
{
if(m_instance == NULL)//双重判断+上锁，防止多线程多次new对象
{
std::unique_lock<std::mutex> mymutex(resource_mutex);
if(m_instance == NULL)
{
m_instance = new MyCAS();
static CGarhuishou cl;
}
}
return m_instance;
}
//此类用于自动删除内存，不能用析构函数，因为在delete了外部指针，会调用析构函数delete m_instance，
//而m_instance指向对象为MyCAS，然后又会再次调用析构函数，变成死循环
class CGarhuishou
{
public:
~CGarhuishou()
{
if(MyCAS::m_instance)
{
delete MyCAS::m_instance;
MyCAS::m_instance = NULL;
}
}
};
};
MyCAS *MyCAS::m_instance = NULL;
MyCAS *p_a = MyCAS::GetInstance();//创建线程前先初始化单例对象
使用std::call_once函数：
std::once_flag g_flag;
std::mutex resource_mutex;
class MyCAS
{
private:
MyCAS(){}
static MyCAS *m_instance;
public:
static void CreateInstance()
{
m_instance = new MyCAS();
static CGarhuishou cl;
}
static MyCAS *GetInstance()
{
//第一个线程进来call_once执行函数后，第二个线程才能进来判断是否执行
std::call_once(g_flag, CreateInstance);//g_flag看成执行了函数的标记
return m_instance;
}
class CGarhuishou
{
public:
~CGarhuishou()
{
if(MyCAS::m_instance)
{
delete MyCAS::m_instance;
MyCAS::m_instance = NULL;
}
}
};
};
工厂设计模式
- 简单工厂模式：由一个工厂判断类型然后创建不同的对象
- 工厂方法模式：多个工厂创建相应的对象
- 抽象工厂模式：多个工厂创建相应的对象组合
i++和++i的区别
- 注意不要只看问题表面，可以拓展
i++是返回原来的值再+1，++i是+1再返回值
i++不能作为左值，++i可以作为左值（左值：可以用&获取内存地址），因为重写前缀++的函数内容是+1操作，返回值为引用形式，而后缀++的函数内容是把原来的值赋给一个临时的变量，然后原来的值+1，返回临时变量
如果i是迭代器或者其他自定义的类，根据第二点的描述，++i的效率明显高于i++
引用和指针的区别
引用是变量的别名，一定有本体，指针是是存放地址的一个变量
引用声明时就必须初始化，指针可以暂时不初始化
指针的使用需要时刻注意指向的内存，防止出现野指针的情况，引用则不需要
