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C++面試八股文:什么是建構式?

2023-06-30 07:49:20 後端開發

某日二師兄參加XXX科技公司的C++工程師開發崗位第29面:

面試官:什么是建構式?

二師兄:建構式是一種特殊的成員函式,用于創建和初始化類的物件,建構式的名稱與類的名稱相同,并且沒有回傳型別,建構式在物件被創建時自動呼叫,

struct Foo
{
  Foo(int v):val(i){}	//建構式
private:
  int val;
};

面試官:什么是默認建構式?什么情況下默認建構式會被創建?

二師兄:沒有任何引數的建構式(所有引數都要默認引數的建構式也是),一般定義類時沒有顯式的宣告任何建構式,默認建構式會被編譯器自動創建,

struct Foo
{
private:
  int val;
};	//此時默認建構式會被創建

二師兄:當然就算為類自定義了建構式,我們也可以通過Foo()=default為類顯式定義一個默認建構式,

面試官:什么是建構式初始值串列?

二師兄:是為了初始化成員變數所傳入的引數串列:

class Foo
{
public:
    Foo(int i, long l):ival_(i),lval_(l){}	//初始值串列
private:
    int ival_;
    long lval_;
};

面試官:上面的建構式和以下的建構式有什么區別?

Foo(int i, long l)
{
    ival_ = i;
    lval_ = l;
}

二師兄:這是初始化與賦值的區別,這段代碼中的ival_和lval_先被默認初始化,然后被賦值,而初始化串列是直接初始化,少了一步賦值,

面試官:如果把建構式寫成Foo(int i, long l):lval(l),ival_(i){}會有什么問題嗎?

二師兄:成員初始化的順序盡量要和定義的順序保持一致,如下面的代碼,就是未定義的:

class Foo
{
public:
    Foo(int i):jval_(i),ival_(jval_){}	//未定義的行為,因為ival先被初始化,這時候jval是未定義的
private:
    int ival_;
    int jval_;
};

面試官:什么是委托建構式?

二師兄:建構式在構造物件的時候把一部分任務委托給其他建構式進行構造,這是C++11引入的新特性:

class Foo
{
public:
    Foo(int i, long l):ival_(i),lval_(l){}
    Foo(int i):Foo(i,0){}   //委托給Foo(int i, long l)
private:
    int ival_;
    long lval_;
};

面試官:如果建構式沒有初始化任何成員變數,使用這個建構式會發生什么?

二師兄:成員變數將會被默認初始化

面試官:什么是默認初始化?

二師兄:如果是內置型別(如boolintdouble),將不被初始化,如果是型別別,將執行型別別的的默認建構式初始化變數,如果型別別的默認建構式是洗掉的(=delete)或定義了其他建構式但是沒有定義默認建構式的,將不能通過編譯,

二師兄:型別別的初始化時一個回圈的程序,如果型別別中有型別別成員,初始化方式和以上描述的一致,

struct Foo{ int a;}
struct Goo
{
    int b;
    Foo f;
};	
Goo g;	//此g.b是默認初始化,值不確定,Foo中的a也是默認初始化,所以g.f.a的值也是不確定的,

面試官:可以使用virtual修飾建構式嗎?

二師兄:不可以,因為建構式在物件構造階段呼叫,虛表尚未建立,所以無法呼叫虛函式實作多型,

面試官:可以使用const修飾建構式嗎?

二師兄:不可以,因為建構式需要初始化成員變數,這與const修飾成員函式的意義相悖,

面試官:可以使用constexpr修飾建構式嗎?

二師兄:可以,這表明類的物件可以在編譯器構造,我們所熟悉的std::array的建構式在C++20下就是constexpr的,

面試官:什么情況下會將一個類的建構式定義為私有的?

二師兄:一般不希望直接通過型別定義物件,如C++的單例模式:

class Singleton
{
public:
    static Singleton& Instance()
    {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton(Singleton&&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(Singleton&&) = delete;
private:
    Singleton() = default;
    ~Singleton() = default;
};

Singleton s; //編譯失敗
Singleton& s = Singleton::Instance();	//編譯成功

面試官:最后一個問題,你知宣告、定義、初始化、賦值的區別嗎?

二師兄:宣告是告訴編譯器這里有個符號,但不分配記憶體,定義告訴編譯器,這里有個符號,要分配一塊記憶體給它,初始化時在分配記憶體的時候給它一個初始值,賦值是將這塊記憶體原來的值擦除,給它填入一個新值,

面試官:好的,今天的面試結束了,請回去等通知吧,

C++類的建構式的基本考點都在這里了,小伙伴本要理解這些設計及設計背后的取舍,面對面試官的拷問才能對答如流哦,

好了,今天的面試到這里就結束了,讓我們期待明天面試官和二師兄的表現吧~

關注我,帶你21天“精通”C++!(狗頭)

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