【C++ 面试 - 面向对象】每日 3 题(八)

news2024/12/28 20:01:05

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📚专栏简介:在这个专栏中,我将会分享 C++ 面试中常见的面试题给大家~
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22. 如何判断一个 对象属于哪个类?

方法 1: 采用 typeid() 函数进行判断。(缺点:当存在继承,并且子类指针赋值给父类指针时,此时判断的对象类型为父类型,而不是子类类型)

方法 2:最好的方法是定义虚函数返回类类型。在运行时类型识别,最简单的办法就是所有的类(父类和子类)实现一个虚方法返回类名字,根据返回类名字再利用 typeid() 进行判断。

23. 虚函 数表是针对类的还是针对对象的?同一个类的两个对象的虚函数表是怎么维护的?

虚函数表是针对类的,类的所有对象共享这个类的虚函数表,因为每个对象内部都保存一个指向该类虚函数表的指 针 vptr ,每个对象的 vptr 的存放地址都不同,但都指向同一虚函数表。

24. 为 什么 C++ 的 member function template 不能是 virtual 的?

问题的意思是,为什么在 C++ 里面,一个类的成员函数不能既是 template 又是 virtual 的。比如,下面的代码编译会报错:

  

这个问题涉及到一点 C++ 的实现机制 (C++ 中模板是如何工作的、虚拟函数是如何实现的、编译器和链接器如何从源代码生成可执行文件),所以很少人能一下子答上来。

具体理由如下:

因为 C++ 的编译与链接模型是 “分离” 的 (至少是部分原因吧)。

  • 从 Unix/C 开始,一个 C/C++ 程序就可以被分开编译,然后用一个 linker 链接起来。这种模型有一个问题,就是各个编译单元可能对另一个编译单元一无所知。

  • 一个 function template 最后到底会被 instantiate 为多少个函数,要等整个程序 (所有的编译单元) 全部被编译完成才知道。

  • 同时,virtual function 的实现大多利用了一个 “虚函数表” 的东西,这种实现中一个类的内存布局 (或者说虚函数表的内存布局) 需要在这个类编译完成的时候就被完全确定。

所以当一个虚拟函数是模板函数时,编译器在编译时无法为其生成一个确定的虚函数表条目,因为模板函数可以有无数个实例。但是编译时无法确定需要调用哪个特定的模板实例。因此,C++ 标准规定 memberfunction 不能既是 template 又是 virtual 的。

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