C++面试题和笔试题（五）

一、

#include <iostream>  
using namespace std;  class Base {  
public:  Base(int j) : i(j) {}  virtual ~Base() {}  void func1() {  i *= 10;  func2();  }  int getvalue() {  return i;  }  
protected:  virtual void func2() {  i++;  }  
protected:  int i;  
};  class Child : public Base {  
public:  Child(int j) : Base(j) {}  void func1() {  i *= 100;  func2();  }  
protected:  void func2() {  i += 2;  }  
};  int main() {  Base* pb = new Child(1);  pb->func1();  cout << pb->getvalue() << endl;  delete pb;  return 0;  
}

输出的结果是（102）

官方解释：

1. 基类Base：定义了一个整数成员i和两个虚函数func1和func2。func1函数首先将i乘以10，然后调用func2。func2在基类中的实现是将i加1。

2. 派生类Child：从Base类公开继承。它重写了func1和func2函数。在Child中，func1首先将i乘以100，然后调用func2。func2在派生类中的实现是将i加2。

3. main函数：创建了一个指向Child对象的Base指针pb。通过pb调用func1函数。由于多态性，将调用Child类中的func1。最后，输出i的值并删除动态分配的对象。

程序的输出将取决于func1和func2的调用顺序以及它们在基类和派生类中的实现。在这个例子中，由于Child类重写了func1和func2，所以最终i的值将会是1 * 100 + 2 = 102（Child类的func1乘以100，然后Child类的func2加2）。输出将是102。

自己的理解：

假设现在我们有两个这样的魔法盒子，一个是爸爸的，一个是孩子的。爸爸的盒子只有“变大10倍并加1”这个按钮，而孩子的盒子既有“变大10倍并加1”按钮，又有“变大100倍并加2”按钮。

但是，孩子很调皮，他把他的盒子给了爸爸，并且让爸爸以为这就是他的盒子。当爸爸按下“变大10倍并加1”这个按钮时，其实他按的是孩子盒子的按钮，所以盒子的东西会按照孩子的规则来变大。

假设一开始盒子里有1个苹果，当爸爸按下按钮后，这个苹果会先变成100个（因为是按照孩子的盒子的“变大100倍”规则），然后再加2个，最后盒子里就有102个苹果了。

最后，爸爸会告诉我们盒子里有多少个苹果，我们就知道了。

在这个例子中，爸爸的盒子就像是基类Base，孩子的盒子就像是派生类Child。爸爸按下的按钮就像是基类的函数func1，而孩子盒子的特殊功能就像是派生类重写的函数。因为爸爸实际上拿的是孩子的盒子，所以按下按钮后，会按照孩子的规则来变化

考点：

1. 多态性：通过基类指针调用派生类对象的虚函数时，实际调用的是派生类中定义的版本。这里 pb->func1(); 和 pb->func2(); 展示了多态性的使用。

2. 虚函数：func2 被声明为 protected 和 virtual，这意味着它可以在派生类中被重写，同时保证多态性的行为。

3. 构造函数和析构函数：构造函数用于初始化对象，析构函数用于清理对象。这里 Base 和 Child 类的构造函数展示了如何初始化基类成员变量，而析构函数则展示了如何安全地销毁对象。

4. 继承：Child 类公开继承自 Base 类，这意味着 Child 对象可以使用 Base 类的公有和保护成员。

5. 访问控制：Base 类中的 func2 和 i 被声明为 protected，这意味着它们可以在派生类中被访问，但不能从 Base 类的对象直接访问。

6. 内存管理：使用 new 和 delete 进行动态内存分配和释放是 C++ 中的一个重要概念，这里展示了如何正确地使用它们。

7. 错误处理：虽然代码中没有显式展示错误处理，但在实际编程中，处理动态内存分配失败（虽然在现代系统上很少见）或其他异常情况也是重要的考点。

 二、改错题

1)

void GetMemory(char*p)
{
p=（char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char *str=NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str,"hello world");
printf(str);
}

问题一：GetMemory 函数中的指针修改不反映到 Test 函数中。
在 GetMemory 函数中，p 是一个指向 char 的指针的本地副本。当你将 p 指向 malloc 分配的内存时，Test 函数中的 str 并没有改变，因为它传递的是 str 的一个副本，而不是 str 本身的地址。因此，Test 函数中的 str 仍然是 NULL。

问题二：内存泄漏。
由于 GetMemory 函数中的 malloc 分配的内存没有被释放，这会导致内存泄漏。

问题三：strcpy 可能导致未定义行为。
由于 str 是 NULL，尝试使用 strcpy 将字符串复制到它指向的位置会导致未定义行为，通常是程序崩溃。

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>  void GetMemory(char **p) {  *p = (char*)malloc(100);  if (*p == NULL) {  // 错误处理，分配内存失败  exit(EXIT_FAILURE);  }  
}  void Test(void) {  char *str = NULL;  GetMemory(&str); // 传递str的地址  if (str != NULL) {  strcpy(str, "hello world");  printf("%s\n", str);  free(str); // 释放分配的内存  }  
}  int main() {  Test();  return 0;  
}

1. GetMemory 函数现在接受一个指向 char 指针的指针（即 char **），这样它就可以修改 Test 函数中的 str。
2. 使用 malloc 分配内存后，我们检查是否成功分配了内存。
3. 在 Test 函数中，我们检查 str 是否为 NULL，然后才尝试使用 strcpy。
4. 使用完分配的内存后，我们在 Test 函数中释放它，以避免内存泄漏。
5. malloc 分配的内存应该用 free 来释放，而且应该在所有使用完这块内存的地方都这么做 

 自己的理解：

想象你有一个存钱罐，你想要放更多的钱进去，但是你还没有足够的硬币。于是，你决定去银行取一些钱。

GetMemory 函数就像是你去银行取钱的过程。你告诉银行你想要100个硬币（这就像是分配100个字节的内存）。银行给你一个装满硬币的袋子（这就像是malloc返回的内存地址）。

Test 函数就像是你回到家，想要把取回来的钱放进存钱罐里。但是，如果你忘记从银行带钱回来（也就是说，str 仍然是NULL），你尝试往存钱罐里放钱时，就会出问题，因为没有钱可以放（这会导致程序崩溃）。

为了避免这个问题，你在GetMemory函数里不是直接告诉银行你要取钱，而是告诉银行你存钱罐的地址（这就像是传递str的地址，即&str）。这样，银行就能直接把装满硬币的袋子放到你的存钱罐里。

当你把钱放进存钱罐后，记得以后不用了要把钱放回银行，不然你的家就会堆满钱，没地方放了（这就像是内存泄漏）。所以，在Test函数最后，我们使用free(str)来释放我们之前分配的内存。

这样，你就学会了如何正确地取钱（分配内存）和存钱（释放内存），而不会让家里变得乱七八糟。

2)

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A()
{
cout<<"new A"<<endl;
m=(char*)malloc(10);
}
~A()
{
cout<<"del A"<<endl;
}
protected:
char *m;
}
class B:public A
{
public:
B()
{
cout<<"new B"<<endl;
m=(char*)malloc(100);
}
~B()
{
cout<<"del B"<<endl;
}
protected:
char*m;
};int main()
{A*c=new B;
delete c;
}

错误和需要注意的地方：

1. class B 中重定义了 m 成员变量。在继承关系中，如果基类 A 和派生类 B 中都有名为 m 的成员变量，那么它们将被视为两个不同的变量。这可能会导致混淆和错误。

2. 在 main 函数中，你使用 new B 创建了一个 B 类的对象，但是将其赋值给了一个 A 类型的指针 c。虽然这是合法的（因为 B 是从 A 公有继承的），但需要注意，当你通过 A 类型的指针访问 m 成员时，你会访问到基类 A 中的 m，而不是派生类 B 中的 m。

3. 在 A 和 B 的构造函数中，你使用 malloc 为 m 分配了内存，但在析构函数中并没有使用 free 来释放这些内存。在C++中，更推荐使用 new 和 delete 来管理动态内存，因为 new 会自动调用对象的构造函数，而 delete 会自动调用析构函数。

#include<iostream>  
using namespace std;  class A {  
public:  A() {  cout << "new A" << endl;  m = new char[10]; // 使用 new 分配内存  }  virtual ~A() { // 声明为虚析构函数，确保派生类的析构函数也会被调用  cout << "del A" << endl;  delete[] m; // 使用 delete[] 释放内存  }  
protected:  char *m;  
};  class B : public A {  
public:  B() {  cout << "new B" << endl;  // 注意：这里不应该再次分配 m，因为 m 已经在 A 的构造函数中被分配了。  // 如果你确实需要在 B 中分配新的内存，你应该使用一个不同的变量名。  }  ~B() {  cout << "del B" << endl;  // 在这里，我们不需要释放 m，因为 A 的析构函数会负责释放它。  // 如果 B 有自己的内存需要释放，应该在这里做。  }  
};  int main() {  A* c = new B; // 创建 B 的对象，但用 A 的指针指向它  delete c; // 使用 delete 释放 c 指向的对象，这会先调用 B 的析构函数，然后调用 A 的析构函数  return 0;  
}

 在这个修改后的版本中，我将 A 的析构函数声明为虚函数（virtual ~A()）。这是为了确保当通过基类指针删除派生类对象时，派生类的析构函数也会被调用。此外，我还使用了 new 和 delete[] 来分配和释放内存，这是C++中更推荐的做法。

3)

#include<iostrem>
using namespace std;class Test
{
public:long a;long b;virtual void fun(){}Test(long temp1=0,long temp2=0)
{a=temp1;b=temp2;
}long getA(){return a;}
long getB(){return b;}
};int maint()
{Test obj(5,10);
long * pint =(long*)&obj;
*(pint)=100;
*(pint+1）=200；
cout<<"a="<<obj.getA()<<endl;
cout<<"b="<<obj.getB()<<endl;
return 0;
}

程序在64位机器上打印输出结果是（a=100,b=200）

官方解释：

    在 main 函数中，你创建了一个 Test 类的对象 obj，并初始化了 a 为5，b 为10。然后，你创建了一个指向 long 的指针 pint，并将其设置为指向 obj 的地址。接下来，你通过 pint 修改了 obj 的内存内容。

long * pint =(long*)&obj;  
*(pint)=100;  
*(pint+1)=200;

这里，*(pint)=100; 将 obj 的起始地址（即 a 的值）设置为100。*(pint+1)=200; 将 obj 起始地址后8字节的位置（即 b 的值）设置为200。

因此，obj 的成员变量 a 和 b 现在分别被设置为100和200。

输出将是：a=100 b=200。

自己的理解：

当然可以，让我们用小学生能懂的方式和生活中的例子来解释这段代码。

首先，想象一下你有一个魔法盒子，这个盒子里面可以放两个魔法球，每个魔法球都有一个数字。这个魔法盒子就是我们代码中的Test类，而两个魔法球就是a和b这两个变量。

现在，我们有一个特别的咒语，可以让这个魔法盒子里的魔法球变出数字来。这个咒语就是Test类的构造函数，它可以在我们创建魔法盒子的时候，给两个魔法球分别赋予数字。

Test(long temp1=0,long temp2=0)  
{  a=temp1;  b=temp2;  
}

比如说，我们念这个咒语：“魔法盒子，给我一个5和一个10！”然后，魔法盒子里的两个魔法球就分别变成了5和10。

在main函数中，你创建了一个这样的魔法盒子，并给它念了咒语，让里面的两个魔法球变成了5和10。

接下来，你有一个魔法棒，这个魔法棒可以让你直接看到魔法盒子里面的东西。但是，你这次没有用魔法棒去看，而是直接用手去摸魔法盒子，并试图改变魔法球里的数字。

long * pint =(long*)&obj;  
*(pint)=100;  
*(pint+1)=200;

你用手伸进了魔法盒子，摸到了第一个魔法球，然后把它变成了100。接着，你又摸到了第二个魔法球，把它变成了200。

最后，你用魔法棒去看魔法盒子里的魔法球，发现它们已经变成了100和200，而不是原来的5和10了。

cout<<"a="<<obj.getA()<<endl;  
cout<<"b="<<obj.getB()<<endl;

所以，这个程序在64位机器上打印的输出结果是：a=100 b=200；