一、C++面试宝典&八股文
PDF文档自取：https://pan.quark.cn/s/5d4c5050d512
二、什么是封装、继承、多态？
1.封装
概念：
封装是将数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起，形成一个独立的单元（即类），并尽可能隐藏类的内部实现细节，只保留有限的接口与外部交互。
目的：
保护数据不被外部直接访问喝修改
提高代码的可维护性和安全性
降低模块间的耦合度
实现方式：
private、protected、public
提供公共的getter和setter方法访问私有成员
代码案例：
#include <iostream>#include <string>
class BankAccount {private:std::string accountNumber;double balance;public:// 构造函数BankAccount(const std::string& accNum, double initialBalance): accountNumber(accNum), balance(initialBalance) {}// 公共接口方法void deposit(double amount) {if (amount > 0) {balance += amount;std::cout << "Deposited: $" << amount << std::endl;}}bool withdraw(double amount) {if (amount > 0 && balance >= amount) {balance -= amount;std::cout << "Withdrew: $" << amount << std::endl;return true;}std::cout << "Insufficient funds or invalid amount" << std::endl;return false;}double getBalance() const {return balance;}std::string getAccountNumber() const {return accountNumber;}
};
int main() {BankAccount account("123456789", 1000.0);account.deposit(500);account.withdraw(200);// 尝试直接访问私有成员会导致编译错误// account.balance = 1000000; // 错误！std::cout << "Account: " << account.getAccountNumber() << ", Balance: $" << account.getBalance() << std::endl;return 0;
}
2.继承
概念：
继承允许一个类（派生类/子类）基于另一个类（基类/父类），从而可以重用基类的属性和方法，并可以添加新的功能或修改现有功能。
类型：
单继承：一个子类只有一个父类
多继承：一个子类有多个父类（C++特有）
访问修饰符：
public：基类的public成员在派生类中保持public，protected保持protected
protected：基类的public和protected成员在派生类中都变为protected
private：基类的public和protected成员在派生类中都变为private
代码案例：
#include <iostream>#include <string>
// 基类class Animal {protected:std::string name;int age;public:Animal(const std::string& name, int age) : name(name), age(age) {}void eat() {std::cout << name << " is eating." << std::endl;}void sleep() {std::cout << name << " is sleeping." << std::endl;}virtual void makeSound() {std::cout << "Some generic animal sound" << std::endl;}
};
// 派生类class Dog : public Animal {private:std::string breed;public:Dog(const std::string& name, int age, const std::string& breed): Animal(name, age), breed(breed) {}void fetch() {std::cout << name << " is fetching the ball." << std::endl;}// 重写基类方法void makeSound() override {std::cout << name << " says: Woof! Woof!" << std::endl;}void displayInfo() {std::cout << "Dog: " << name << ", Age: " << age << ", Breed: " << breed << std::endl;}
};
// 另一个派生类class Cat : public Animal {public:Cat(const std::string& name, int age) : Animal(name, age) {}void purr() {std::cout << name << " is purring." << std::endl;}// 重写基类方法void makeSound() override {std::cout << name << " says: Meow!" << std::endl;}
};
int main() {Dog myDog("Buddy", 3, "Golden Retriever");Cat myCat("Whiskers", 5);myDog.displayInfo();myDog.eat(); // 继承自AnimalmyDog.sleep(); // 继承自AnimalmyDog.fetch(); // Dog特有方法myDog.makeSound(); // 重写的方法std::cout << std::endl;myCat.makeSound(); // 重写的方法myCat.purr(); // Cat特有方法myCat.sleep(); // 继承自Animalreturn 0;
}
3.多态
概念：
多态允许使用统一的接口来处理不同类型的对象，同一操作作用于不同类的对象时可以有不同的解释和执行方式。
分类：
编译时多态（静态多态）：通过函数重载和模板实现
运行时多态（动态多态）：通过虚函数和继承实现
注意：
基类指针或引用指向派生类对象
基类中声明虚函数（virtual）
派生类中重写虚函数（通常使用override关键字）
代码案例：
#include <iostream>#include <vector>#include <memory> // 用于智能指针
// 基类class Shape {public:// 虚函数virtual double area() const {return 0.0;}// 纯虚函数 - 使Shape成为抽象类virtual void draw() const = 0;// 虚析构函数 - 确保派生类对象被正确销毁virtual ~Shape() {}
};
// 派生类1class Circle : public Shape {private:double radius;public:Circle(double r) : radius(r) {}double area() const override {return 3.14159 * radius * radius;}void draw() const override {std::cout << "Drawing a circle with radius " << radius << std::endl;}
};
// 派生类2class Rectangle : public Shape {private:double width, height;public:Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}double area() const override {return width * height;}void draw() const override {std::cout << "Drawing a rectangle " << width << "x" << height << std::endl;}
};
// 编译时多态示例（函数重载）class Print {public:static void display(int i) {std::cout << "Integer: " << i << std::endl;}static void display(double d) {std::cout << "Double: " << d << std::endl;}static void display(const std::string& s) {std::cout << "String: " << s << std::endl;}
};
int main() {// 运行时多态示例std::vector<std::unique_ptr<Shape>> shapes;shapes.push_back(std::make_unique<Circle>(5.0));shapes.push_back(std::make_unique<Rectangle>(4.0, 6.0));shapes.push_back(std::make_unique<Circle>(3.5));for (const auto& shape : shapes) {shape->draw(); // 调用适当的draw()方法std::cout << "Area: " << shape->area() << std::endl;std::cout << "---" << std::endl;}// 编译时多态示例Print::display(10);Print::display(3.14);Print::display("Hello Polymorphism");return 0;
}
4.三者之间的关系
4.1封装是基础：
隐藏实现细节，定义清晰的接口
使继承和多态成为可能
4.2继承拓展功能
建立类之间的层次关系
为多态提供结构基础
4.3多态增强灵活性
利用继承关系实现统一接口
需要封装保护内部状态