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基础知识

1. C++ 的基本数据类型有哪些？

2. 解释指针和引用的区别。

3. 什么是深拷贝和浅拷贝？

4. C++ 中的内存管理如何进行？

5. 请分别解释结构体和类的区别。

6. 说说public、protected、private的区别。

7. const的作用是什么？

8. 计算机内部如何存储负数和浮点数？

面向对象编程

1. 什么是多态？C++ 中如何实现多态？

2. 说明构造函数和析构函数的作用。

3. 什么是虚函数，它们的作用是什么？

4. 请解释抽象类和接口类的区别。

5. 如何实现类的继承，示例代码是什么样的？

6. 解释继承和多态的概念，并给出代码示例。

7. 什么是封装？如何在 C++ 中实现封装？

模板与标准模板库 (STL)

1. 请解释模板的概念，并给出使用场景。

2. C++ 中 STL 的优势是什么？

3. 什么是迭代器？请提供示例。

4. 用 C++ 实现一个简单的链表模板类。

5. C++ 中的map和unordered_map有何区别？

6. 介绍几个常用的 STL 容器，如vector、list、map等，并描述它们的特点。

7. 如何在 STL 容器中使用lambda表达式进行排序？

数据结构与算法

1. 如何在 C++ 中实现一个栈？

2. 描述二叉树的遍历方式及其实现。

3. 请编写快速排序的 C++ 代码。

4. 什么是哈希表？如何在 C++ 中实现它？

5. 解释动态规划的概念，并给出一个例子。

6. 有一组整数，找出其中和为特定值的两个数。

7. 编写一个函数，判断两个字符串是否为变位词（anagram）。

并发编程

1. C++11 引入了哪些多线程特性？

2. 解释互斥锁的概念及其使用方法。

3. 如何在 C++ 中实现一个条件变量？

4. 请说明死锁的概念，以及如何避免死锁。

5. C++ 中的原子操作是什么，它的作用是什么？

6. 如何在 C++11 中创建和管理线程？

7. 解释互斥锁（mutex）和条件变量（condition variable）的使用。

C++11 及后续版本特性

1. C++11 中auto关键字的作用是什么？

2. 解释lambda表达式，并提供使用示例。

3. 什么是智能指针，C++ 中有哪些类型？

4. C++14 和 C++17 有什么主要的新特性？

5. 什么是右值引用，为什么它对性能有帮助？

其他高级内容

1. 如何避免内存泄漏？

2. C++ 中什么是静态绑定和动态绑定？

3. 说明 C++ 中的mutable关键字的作用。

4. 解释析构函数的执行顺序。

5. 递归函数的实现与优化。

6. 如何使用调试器（如gdb）进行程序调试？

7. 有哪些常见的性能瓶颈？如何识别和优化这些瓶颈？

8. C++ 和 C 的区别：C++ 是 C 的超集，C++ 支持面向对象编程、泛型编程等特性，如类、对象、模板等，而 C 主要是面向过程的编程语言。C++ 有更强大的类型检查和更丰富的语法糖。

9. 命名空间：命名空间是为了避免命名冲突而引入的机制。通过namespace关键字定义，使用时可以通过作用域限定符::来访问命名空间中的成员，也可以使用using声明或using指令来简化访问4。

10. sizeof 和 strlen 的区别：sizeof是操作符，用于计算数据类型或变量所占用的字节数，在编译时确定结果。strlen是函数，用于计算字符串的长度，以\0为结束标志，在运行时确定结果。

    面向对象编程

11. 多态的实现原理：C++ 中的多态通过虚函数来实现。在基类中声明虚函数，派生类可以重写该虚函数。当通过基类指针或引用调用虚函数时，会根据对象的实际类型来决定调用哪个类的虚函数版本，这就是动态绑定，从而实现多态性。

12. 抽象类和纯虚函数：包含纯虚函数的类称为抽象类，纯虚函数是在基类中声明但没有实现的虚函数，子类必须重写纯虚函数才能实例化。抽象类不能直接创建对象，主要用于为子类提供一个统一的接口和框架。

13. 类的默认成员函数：包括默认构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数、析构函数、拷贝赋值运算符、移动赋值运算符。编译器会在必要时自动生成这些函数，但有时需要程序员自己定义来实现特定的功能或避免浅拷贝等问题。

    模板与标准模板库 (STL)

14. 模板特化：对于一些特殊类型或情况，可能需要对模板进行特殊的实现，这就是模板特化。分为全特化和偏特化，全特化是对模板参数的所有类型都进行特殊化，偏特化是对模板参数的部分类型或部分情况进行特殊化4。

15. STL 中的迭代器失效问题：在使用 STL 容器时，某些操作可能会导致迭代器失效，比如在vector中插入或删除元素可能会使迭代器失效，因为容器的内存可能会重新分配。在list中删除元素后，指向被删除元素的迭代器会失效，但其他迭代器仍然有效。

16. STL 中vector的扩容机制：当vector的元素数量达到其容量时，再插入新元素，vector会自动扩容。通常是分配一块更大的内存空间，将原来的元素复制到新空间，然后释放旧空间，一般扩容的倍数是 2 倍左右。

    数据结构与算法

17. 实现二叉树的层序遍历：可以使用队列来实现。将根节点入队，然后循环取出队列头部的节点，访问该节点的值，并将其左右子节点入队，直到队列为空。

18. 哈希冲突的解决方法：常见的有开放定址法（包括线性探测法、二次探测法等）、链地址法、再哈希法、建立公共溢出区等。

19. 图的遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。DFS 可以使用递归或栈来实现，BFS 使用队列来实现。

    并发编程

20. C++11 中的std::atomic：std::atomic是 C++11 提供的原子类型模板，用于实现原子操作，保证在多线程环境下对变量的访问是原子的，不会出现数据竞争问题。可以用于实现无锁编程，提高多线程程序的性能和效率。

21. 线程安全的单例模式：在多线程环境下实现单例模式需要考虑线程安全问题。可以使用双检查锁机制或基于std::call_once和std::once_flag来实现线程安全的单例模式。

22. 生产者 - 消费者问题：可以使用互斥锁和条件变量来实现。生产者线程生产数据后，将数据放入共享缓冲区，然后通知消费者线程有数据可用。消费者线程在缓冲区有数据时取出数据进行处理，否则等待生产者线程通知。

    C++11 及后续版本特性

23. std::move和std::forward：std::move用于将对象转换为右值引用，以便进行移动语义操作，提高对象传递的效率。std::forward用于完美转发，在函数模板中能够正确地转发参数的左值或右值属性。

24. constexpr关键字：constexpr用于声明常量表达式，在编译时就能计算出结果。可以用于函数、变量等，提高程序的性能和安全性，例如用于数组大小的定义等。

25. decltype关键字：decltype用于获取表达式的类型。在模板编程和泛型编程中非常有用，可以根据表达式的类型来推导变量的类型或函数的返回值类型。

    其他高级内容

26. 内存对齐：内存对齐是为了提高 CPU 访问内存的效率，编译器会按照一定的规则对结构体、类等数据类型进行成员变量的内存布局，使每个成员变量的地址都满足特定的对齐要求。可以通过#pragma pack等方式来指定对齐方式。

27. 函数指针和指针函数：函数指针是指向函数的指针，它可以用来调用函数，常用于回调函数等场景。指针函数是返回值为指针的函数。

28. extern "C"的作用：在 C++ 中，extern "C"用于指定函数按照 C 语言的方式进行编译和链接，主要是为了实现 C++ 与 C 语言代码的混合编程，解决函数名修饰问题，使得 C++ 能够正确地调用 C 函数。