【C++】多态练习题（面试常考）

news2024/11/19 10:16:02

学习之前，建议观看：【C++】多态：深度剖析（多态、虚函数、抽象类、底层原理）_c++ 多态和虚函数,虚函数的实现原理-CSDN博客https://blog.csdn.net/2301_80555259/article/details/142178677?spm=1001.2014.3001.5501

一.概念题

1.关于虚函数说法正确的是（）

A.被virtual修饰的函数称为虚函数

B.虚函数的作用是用来实现多态

C.虚函数在类中声明和类外定义时候，都必须加虚拟关键字

D.静态虚成员函数没有this指针

答案：B

对于A，必须是被virtual修饰的成员函数；

对于C，虚函数不能在类外定义；

对于D，不存在静态虚函数这种说法，static和virtual不能同时修饰一个成员函数

2.关于不能设置成虚函数的说法正确的是（）

A.友元函数可以作为虚函数，因为友元函数出现在类中

B.成员函数都可以设置为虚函数

C.静态成员函数不能设置成虚函数，因为静态成员函数不能被重写

D.析构函数建议设置成虚函数，因为有时可能利用多态方式通过基类指针调用子类析构函数

答案：D

对于A，友元函数不属于成员函数，因此友元函数不能被修饰为虚函数；

对于B，静态成员函数不可以设置为虚函数；

对于C，原因错误，静态成员函数之所以不能设置为虚函数是因为静态成员函数属于整个类，没有this指针，从而无法利用this指针找到类中的虚表指针，从而找到虚表中的虚函数地址

3.关于多态，说法不正确的是（）

A.C++语言的多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性

B.编译时的多态性可通过函数重载实现

C.运行时的多态性可通过模板和虚函数实现

D.实现运行时多态性的机制称为动态绑定

答案：C ，运行时的多态性不能使用模板实现，模板属于编译时多态

4.要实现多态类型的调用，必须（）

A.基类和派生类原型相同的函数至少有一个是虚函数即可

B.假设重写成功，通过指针或者引用调用虚函数就可以实现多态

C.在编译期间，通过传递不同类的对象，编译器选择调用不同类的虚函数

D.只有在需要实现多态时，才需要将成员函数设置成虚函数，否则没有必要

答案：D

对于A，只能是基类中为虚函数；

对于B，完整应该是通过基类（父类）的指针或者引用来调用虚函数；

对于C，多态是运行时多态，不是在编译期间。编译期间编译器主要是检查语法错误，此时无法得知基类指针具体指向哪个对象，只有在运行时，才知道指向的具体对象，从而调用其虚表中的函数，实现多态

5.关于重载、重写和重定义的区别说法正确的是（）【不定项选择】

A.重写和重定义都发生在继承体系中

B.重载既可以在一个类中，也可以在继承体系中

C.它们都要求原型相同

D.重写就是重定义

E.重定义就是重写

F.重写比重定义条件更严格

G.以上说法全错误

答案：A、F ，

对于B，重载的两个函数必须在同一作用域，不能在两个不同的类中；

对于C，重载要求函数名相同，参数不同。重写要求函数名，参数，返回值都必须相同，即原型相同。而重定义仅要求函数名相同；

对于D、E ，很明显不相同，下图是具体区别图

6. 关于抽象类和纯虚函数的描述中，错误的是（）

A.纯虚函数的声明以“=0;”结束

B.有纯虚函数的类叫抽象类，它不能用来定义对象

C.抽象类的派生类如果不实现纯虚函数，它也是抽象类

D.纯虚函数不能有函数体

答案：D，纯虚函数可以拥有函数体，只是这意义不大，需要被重写

7.关于虚表说法正确的是（）

A.一个类只能有一张虚表

B.基类中有虚函数，如果子类中没有重写基类的虚函数，此时子类与基类共用同一张虚表

C.虚表是在运行期间动态生成的

D.一个类的不同对象共享该类的虚表

答案：D

对于A，若一个类继承了多个父类，那么将拥有多个虚表

对于B，并不是共用一张虚表，而是子类的虚表中依旧是基类的虚表内容，还没被覆盖而已

对于C，虚表是在编译时生成的

8.假设D类先继承B1，然后继承B2，B1和B2基类均包含虚函数，D类对B1和B2基类的虚函数重写了，并且D类增加了新的虚函数，则：（）

A.D类对象模型中包含了3个虚表指针

B.D类对象有两个虚表，D类新增加的虚函数放在第一张虚表最后

C.D类对象有两个虚表，D类新增加的虚函数放在第二张虚表最后

D.以上全部错误

答案：B ， D继承了两个父类，故有两个虚表指针，同时，子类新增的虚函数会只会放在第一个虚表的最后，其他父类虚表不需要储存

二.程序分析题

1.以下哪项说法时正确的（）

A.基类和子类的f1函数构成重写

B.基类和子类的f3函数没有构成重写，因为子类f3前没有增加virtual关键字

C.基类引用引用子类对象后，通过基类对象调用f2时，调用的是子类的f2

D.f2和f3都是重写，f1是重定义

class A
{
public:
  void f1(){cout<<"A::f1()"<<endl;}
  virtual void f2(){cout<<"A::f2()"<<endl;}
  virtual void f3(){cout<<"A::f3()"<<endl;}
};

class B : public A
{
public:
  virtual void f1(){cout<<"B::f1()"<<endl;}
  virtual void f2(){cout<<"B::f2()"<<endl;}
  void f3(){cout<<"B::f3()"<<endl;}
};

答案：D

对于A,由于父类A中f1没有添加关键字virtual，不构成重写

对于B，虽然子类B中f3没有关键字virtual，但是继承了父类中该函数的虚函数性质，因此仍然构成重写，但是这种写法是不规范，不推荐的

对于C，“通过基类对象调用f2”是错误的，直接通过对象来进行调用函数，就不会通过虚表以多态的形式调用了（其实这个选项有点抠字眼，前一句引用很容易误导）

2.下面函数输出结果是（）

A.B::f()

B.A::f()，因为子类的f()函数是私有的

C.A::f()，因为强制类型转化后，生成一个基类的临时对象，pa实际指向的是一个基类的临时对象

D.编译错误，私有的成员函数不能在类外调用

class A
{
public: 
  virtual void f()
  {
    cout<<"A::f()"<<endl;
  }
};

class B : public A
{
private:
   virtual void f()
  {
    cout<<"B::f()"<<endl;
  }
};

int main()
{
    A* pa = (A*)new B;
    pa->f();
}

答案：A

尽管该重写的函数是私有成员，但多态的本质是虚表中函数地址的覆盖，该虚函数在子类中重写后，子类虚表中该函数地址就被重写后的函数的地址覆盖，调用时，也是直接根据函数地址调用，因此能够成功调用private内的成员函数，编译成功，运行成功

3.以下程序输出结果是( )

A.1 0

B.0 1

C.0 1 2

D.2 1 0

E.不可预期

F. 以上都不对

class A
{
public:
	A() :m_iVal(0) { test(); }
	virtual void func() { std::cout << m_iVal << " "; }
	void test() { func(); }
public:
	int m_iVal;
};

class B : public A
{
public:
	B() { test(); }
	virtual void func()
	{
		++m_iVal;
		std::cout << m_iVal << " ";
	}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
	A* p = new B;
	p->test();
	return 0;
}

答案：C

首先，new B子类时，要先调用父类的构造函数，再调用子类的构造函数。因此用0初始化了m_iVal并打印，而后调用子类的构造函数，此时父类已经构造完成，虚表也已经生成了，B调用继承来的test（），继承的test中的this是A*类型，即基类指针，满足多态的所有条件，因此调用子类的func，进行+1并打印，而后的p->test()再重复一次多态的过程，故最终结果为:

0 1 2