C++面试题
1.什么是虚函数？什么是纯虚函数
虚函数：在类的继承中，基类中的函数前加virtual声明的函数就是虚函数。
虚函数实现了运行的多态，同一函数调用在不同对象中表现出不同的行为
纯虚函数：在基类中声明但没有实现的虚函数。在声明时末尾加上 =0 表示纯虚函数
包含纯虚函数的类称为抽象类，不能实例化对象。派生类必须实例化抽象类中的所有虚函数才能实例化。
虚函数：可以有实现，允许在派生类中重写，支持运行时多态。
纯虚函数：没有实现，强制派生类必须实现，基类因此成为抽象类。
2. 基类为什么需要析构函数？
析构函数是用来释放资源空间的。如果没有析构函数可能会造成内存泄漏及其他资源管理问题。
在派生类中有重写虚函数，当用基类指针定义派生类对象后，释放基类指针的派生类对象时，如果基类中的析构函数不是虚函数，会导致派生类中基类的空间不能被释放，可能会导致内存泄漏。
3.如何初始化const和static数据成员
const修饰的数据初始化后不能被修改，必须在构造函数中使用初始化列表进行初始化
static 数据成员属于类，而不是类的对象。所有对象共享同一个 static 数据成员。在类内部声明，但 在类外进行定义和初始化。
4.指针和引用的区别
指针是一个变量，其值为另一个变量的地址。可以通过指针间接访问和操作该变量。
引用是某个变量的别名，它为已有变量提供了一个新的名字。引用一旦初始化后就不能再指向其他变量。
使用 * 来声明指针，并使用 & 获取变量的地址。
使用 & 来声明引用，初始化时必须绑定到一个已有的变量。
可以是 nullptr，未初始化的指针是一个野指针。
不能为 nullptr，引用在创建时必须初始化。
可以改变指针指向的地址，可以随时将指针指向不同的变量。
不能重新赋值。引用一旦绑定到一个变量，就不能再指向其他变量。
指针在内存中占用固定的大小。
5.new和malloc的区别
new 和 malloc 都用于动态内存分配，
**new** 是 C++ 的运算符,在使用时会调用构造函数。返回所分配内存的指针，并自动进行类型转换。分配内存后，可以初始化对象（调用构造函数）。使用 delete 运算符释放内存，同时调用析构函数。使用 new[] 来分配数组内存，并在释放时使用 delete[]。
malloc：是 C 语言中的标准库函数，属于 C 语言的一部分，用于动态内存分配。返回 void* 类型的指针，使用时需要手动转换为所需类型。不会初始化分配的内存，返回的内存内容是未定义的。使用 free 函数释放内存，不会调用析构函数。使用 malloc 也可以分配数组内存，释放时直接free。
6.内存泄漏怎么产生的？如何避免？
内存泄漏是在释放动态申请的内存时没有正确释放
在new或者malloc空间后没有调用相应的delete和free进行释放
同一指针用来申请空间前没有释放原有的空间
避免方法：通过使用智能指针、遵循 RAII 原则、利用 STL 容器、以及使用静态分析工具，可以有效地避免和检测内存泄漏问题。
7.C++的内存分区
通常分为：栈区，堆区，全局区，代码区，未初始化数据区
8.常用的数据结构有哪些？时间复杂度和空间复杂度如何使用
常用的数据结构包括数组、链表、栈、队列、哈希表、树和堆等
数组访问时间复杂度为 O(1)，但插入和删除操作在开头或中间的时间复杂度为 O(n)，适用于随机访问：需要快速访问元素（如查找、修改）时。
链表插入和删除操作更高效（O(1)），但访问时间复杂度为 O(n)，适用于频繁的插入和删除：如实现队列、栈中。
栈和队列操作时间复杂度均为 O(1)，栈适用于存储函数的调用状态（如递归）及返回地址，队列适用于如操作系统中的进程调度。
哈希表使用哈希函数实现快速查找、插入和删除，平均时间复杂度为 O(1)，但最坏情况下可能达到 O(n)。适用于快速查找、插入和删除
树结构在查找、插入和删除操作时间复杂度为 O(log n)。树适合表示层次关系，而哈希表适合快速查找。适用于如文件系统、组织结构等
堆插入和删除操作的时间复杂度为 O(log n)，查找最大或最小值的时间复杂度为 O(1)，适用于优先队列实现，用于调度和事件处理。
空间复杂度都为：O(n)
