C++和Qt面试题(精简版)

C++面试题

什么是c++？请简述它的优点和缺点

c++是一种面向对象的编程语言，实现了继承、抽象、多态和封装等概念。**优点：**能够开发复杂的应用程序，提供了极大地灵活性，让开发者能够控制资源的使用和可用性，从而最大限度的提高性能。**缺点：**由于C++太过自由，导致指针对内存操作时可能造成内存溢出、野指针等问题，从而造成程序奔溃。可以使用智能指针解决相应问题。

C++编译与执行的四个阶段

1. 预处理：根据文件中的预处理指令来修改源文件的内容
2. 编译：编译成汇编代码
3. 汇编：把汇编代码翻译成目标机器指令
4. 链接：链接目标代码生成可执行程序

C++11有哪些新特性？（招聘时明确要求会c++11的会问）

c++11中引入了新功能：

1. auto让我们能够定义这样的变量，将它的类型交给编译器去推断，这样简化了变量的生命，同时不影响类型安全。
2. 基于范围的for循环：遍历数组可以像python一样简单。
3. **Lambda表达式：**他是一个没有名称的函数，可以编写紧凑的函数对象，而无需提供冗长的类定义，从而极大地减少了代码。

什么是名字空间（namespace）？

名字空间是给代码指定的名称，有助于降低命名冲突的风险。通过std::cout，可以调用该名字空间的独一无二的函数。

什么是变量？什么是常量？什么是常量表达式？

变量：变量就是向编译器指出了变量可存储的数据的性质，编译器将为变量预留必要的空间。

常量：常量的定义基本和变量相同，只是在类型前增加const关键字，这样可以防止之后对其值做修改，如果只是一个固定的值建议使用const关键字。

常量表达式：通过关键字constexpr使用常量表达式，它看起来像函数，但是编译器在编译的时候就会计算函数的值。

有哪些关键字不可作为变量名使用？

c++的关键字有很多：比如auto、if、else、new this、true、false、NULL、void、int、long等都不可以作为变量名来使用。

什么是指针？什么是引用？什么是解引用？(重点)

指针：指针是存储内存地址的变量。声明指针变量时可以使用变量类型在后面加上*变量名 = 值即可，声明指针时务必初始化指针。

引用：引用是变量的别名。声明引用时，需要将其初始化为一个变量，所以引用时另一种访问相应变量存储的数据的方式。

int original = 30;
int& ref1 = original;
cout << "original=" << original << endl;
cout << "ref1=" << ref1 << endl;
cout << "&ref1" << &ref1 << endl;
---------------------------------------------
    original = 30；
    ref1 = 30；
    &ref1 = 0099F764(结果不固定)

解引用：通过指针，找到对应的内存和内存中的数据。我们可以通过解引用访问或修改指针指向的内存内容。

为什么需要使用动态内存分配（或什么是动态内存分配）（重点）

声明一个数组时会出现两个问题：

1. 该数组限制了程序的容量，将无法存储超过该数组的上限；
2. 如果该数组只存储一个数字，却为该数组分配几百个内存地址空间，这将降低系统的性能。使用new来动态的分配地址，使用new后一定要使用delete释放内存，如果不释放将会继续占用内存空间，容易导致内存泄漏。

什么是构造函数？什么是析构函数（重点）

构造函数：是一种特殊的函数，它与类同名但不返回任何值。构造函数总是在创建对象时被调用，让构造函数成为将类成员变量初始化为选定值的理想场所。

析构函数：与构造函数一样，析构函数也是一种特殊的函数。构造函数在实例化对象时被调用，而析构函数在对象销毁时自动被调用。

C++默认有哪些空构造函数？

默认构造函数、析构函数、复制构造函数、赋值函数

什么是this指针？

在类中，关键字this包含当前对象的地址，也就是其值为&object。挡在类成员方法中调用其他成员方法时，编译器将隐式传递this指针。

什么是继承？什么是派生？什么是多态？(重点)

继承：当创建一个类时，不需要重新编写新的数据成员和成员函数，只需要指定新建的类继承中一个已有的类成员即可。

派生：一个类可以派生自多个类，这意味着，它可以从多个基类继承数据和函数。

多态：多态意味着调用成员函数时，会根据调用函数的对象的类型来执行不同的函数。

c++的类型转换有哪些？它们各自的作用是什么？

1. static_cast：用于在相关类型的指针之间进行转换，也可以显示地执行标准数据类型的类型转换。但是如果转换错误编译器不会在运行时检查，需要注意。
2. dynamic_cast：动态类型转换在运行阶段执行类型转换，可检查转换类型时的操作结果，以判断类型转换是否成功。
3. reinterpret_cast：它让程序员能够将一种对象类型转换为另一种，不管它们是否相关。不建议使用。
4. const_cast：可以关闭对象的访问修饰符const，除非万不得已不要使用它来修改const对象，这样可能导致不可预料的行为。

应该避免使用类型转换。

简单介绍STL（非常重点）

1. STL为C++的标准模板库，能够提高程序的开发效率和复用性。
2. STL包含容器、迭代器、算法、仿函数、适配器、控件配置器等6大组件。
3. 容器：容器分为顺序容器和关联容器。

1. 顺序容器有：std::vector（在最后插入数据，可以想象成一个书架）、std::deque(与vector类似，但是允许在开头插入或删除元素)、std::list(可视作链条，可在任意位置插入或删除元素)、std::forward_list（类似list，但是是单向的，只能沿一个方向遍历。）
2. 关联容器有：std::set(存储各不相同的值，在插入时进行排序；容器的复杂度为对数。)，std::unordered_set(存储各不相同的值，在插入时进行排序，容器复杂度为常数。)，std::map(存储键值对，并根据唯一的键排序，复杂度为对数)

4. STL算法：通过算法函数对容器执行一些最常见的操作

1. std::find:在集合中查找值。
2. std::find_if:根据用户指定的谓词在集合中查找值。
3. std::rerverse:翻转集合中元素的排列顺序。
4. std::remove_if:根据用户指定的谓词在集合中删除值。
5. std::tranform:使用用户定义的变换函数对容器中的元素进行变换。

5. STL字符串类：

1. std::string:基于char的std::basic_string具体化，用于操作简单字符串。
2. std::wstring:用于操作宽字符串，通常用于存储支持各种语言中符号的Unicode字符。

如果选择正确的容器？（重要）

参考下面的图片（来自21天学会c++）

关于STL标准模板库的问题有点多，可以参考下面的图片（图片来源21天学会C++）

线程与进程的区别（重点）

1. 进程是资源(内存、打开的文件)分配的单位，线程是CPU调度的单位；
2. 进程拥有一个完整的资源平台，而线程只独享必不可少的资源，如寄存器和栈

什么是线程不安全？如何解决？

在随机调度下，线程执行有多种可能，其中可能有代码会导致程序出bug就称为线程不安全。

解决方法：使用互斥锁、条件锁、读写锁等解决该类问题。

什么是死锁？

死锁是指两个以上的进程(线程)在运行过程中因争夺资源而造成的一些进程(线程)都将无法向前推进。

什么是智能指针？有哪些智能指针它们的作用分别是什么？

智能指针能够及时、妥善地销毁动态分配的数据，并实现了明确的对象生命周期。

• unique_ptr：独占式指针，同一时刻只能有一个指针指向同一个对象
• shared_ptr：共享式指针，同一时刻可以有多个指针指向同一个对象
• weak_ptr：用来解决shared_ptr相互引用导致的死锁问题

lambda有哪几种捕获方式

重载、重写、重定义的区别？

1. overload（重载），将语义相近的几个函数用同一个名字表示，但是参数列表（参数的类型，个数，顺序不同）不同，这就是函数重载，返回值类型可以不同 特征：相同范围（同一个类中）、函数名字相同、参数不同、virtual关键字可有可无。
2. override(重写)，派生类覆盖基类的虚函数，实现接口的重用，返回值类型必须相同 特征：不同范围（基类和派生类）、函数名字相同、参数相同、基类中必须有virtual关键字（必须是虚函数）。
3. overwrite（隐藏重定义），派生类屏蔽了其同名的基类函数，返回值类型可以不同 特征：不同范围（基类和派生类）、函数名字相同、参数不同或者参数相同且无virtual关键字。

什么是左值和右值？

可以取地址的，有名字的，非临时的就是左值。不能取地址的，没有名字的，临时的，通常生命周期就在某个表达式之内的就是右值（仅为简单概述，可能并不准确）

Qt面试题整理

Qt有什么优缺点？

:+1:优点：

1. 跨平台，几乎支持所有平台；
2. 接口简单，文档详细；
3. 开发效率高；

:no_good:缺点： Qt 作为一个软件平台，比较庞大、臃肿。

Qt的核心机制是什么？（重点）

面试中提到的什么是MOC也就是元对象编译系统（Meta object compiler） 元对象系统Qt的元对象系统提供了用于内部对象通讯的信号与槽机制，运行时类型信息，以及动态属性系统。

什么是信号和机制？如何使用信号和实现对象间通信？（非常重点）

:warning:信号和槽是Qt框架中用于对象间通信的机制。信号是一种特殊类型的函数，用于发出通知对象已经发生了某个事件。当一个信号触发时，与之相连接的槽函数将被自动调用。这样可以实现对象间的解耦和灵活的事件处理流程。使用信号和机制可以在一个对象内部或之间实现异步编程，也可以帮助开发者解耦不同组件、模块的代码，提高系统的可维护性和扩展性。

如何自定义信号或自定义槽函数？(非常重点)

1. 自定义信号：关键字signals在QObject类中声明自定义信号。如果没有QObject类将无法使用信号和槽，关键字signals不允许加入任何权限修饰符，默认是public；
2. 自定义槽：使用关键字slots来自定义槽函数，可以使用private来进行修饰。

Qt有哪些常用模块和常用组件？列举几个即可

**常用的模块有：**Qt core 、Qt GUI、Qt Network、Qt QML等。**常用的组件有：**QPushButton、QLineEdit、QLabel、QCheckBox等。

什么是Qt的模型视图结构或模型视图有什么好处（重点）

模型/视图结构是进行数据存储和界面展示的一种编程结构。在这种结构里，模型存储数据，界面上的视图组件显示模型中的数据，在视图组件里修改的数据会被自动保存到模型里。模型/视图结构将数据存储和界面展示分离，分别用不同的类实现。

Qt中常用的事件处理有哪些？

鼠标事件(QmouseEvent)、键盘事件(QKeyEvent)、定时器事件(QTimer)、绘图事件(QPainter)等。

Qt文件系统操作和读写

• 打开文件：使用函数 open()以不同模式打开文件，如只读、只写、可读可写等模式。 • 读数据：QFile 有多个接口函数可读取文件内容，如read()、readAll()等。 • 写数据：QFile 有多个接口函数可以向文件写入数据，如write()、writeData()等。 • 关闭文件，文件使用结束后还必须用函数 close()关闭文件。

如何使用Qt连接数据库和操作数据库？(重点)

在pro文件引入sql模块，连接数据库使用QSQLdatabase。然后使用QSQLquery类加以使用sql语句来操作数据库。

Qt的绘图

• Qt的二维绘图基本功能是使用QPainter 在绘图设备上绘图，绘图设备包括QWidget、QPixmap、QPrinter 等。QWidget是最常见的绘图设备，所有的界面组件都是从QWidget 继承而来的，界面组件的显示效果实际上是QPainter 在QWidget 上实现的。QPainter 可以在QWidget 上绘制出自定义的组件形状和实现特定的显示效果，这也是设计自定义界面组件的基础。
• Qt还提供了图形/视图架构。通过使用QGraphicsView、QGraphicsScene和各种QGraphicsItem 类，我们可以在一个场景中绘制大量的图形项，且每个图形项是可选择、可交互操作的。

Qt中如何自定义控件(重点)

有两种方法可以使用自定义界面组件，一种方法是提升法，将一个QGraphicsView组件提升为自定义的QTGraphicsView 类。另一种方法是为Qt Designer设计自定义Widget插件，将其直接安装到Qt Designer的组件面板里，其使用方法如同Qt自带的界面设计组件。

Qt多线程的创建方法？（非常重点）

1. 子进程继承QThread，然后重写run()函数来执行子进程；
2. 在pro文件中添加QtConcurrent，在任务类中重写run()函数执行进程；
3. 使用线程池，QRunnable和QThreadPool，任务类继承QRunnable，需要使用信号槽可多重继承QObject，重写run函数，使用start来启动线程池。

Qt的线程同步和线程安全（非常重点：90%会问到）

为什么需要线程同步:使用线程的目的是允许代码并行运行，但是有时线程必须停止并等待其他线程。例如，如果两个线程试图同时写入相同的变量，结果是不确定的，所以需要同步线程。

Qt中的 QMutex、QReadWriteLock、QSemaphore和QWaitCondition 类提供了同步线程的方法。

• QMutex提供了一个互斥锁（互斥量），在任何时间至多有一个线程可以获得mu­tex。如果一个线程尝试获得mutex，而此时mutex已经被锁住了 ，这个线程将会睡眠，直到现在获得mutex的线程对mutex进行解锁为止。互斥锁经常用于对共享数据（例如，可以同时被多个线程访问的数据）的访问进行保护。
• QReadWriteLock即读写锁，与QMutex很相似，只不过它将对共享数据的访问区分为“读”访问和“写”访问，允许多个线程同时对数据进行“读”访问。
• QSemaphore即信号量，用来保护一定数量的相同的资源，而互斥锁mutex只能保护一个资源。
• QWaitCondition即条件变量，允许一个线程在一些条件满足时唤醒其他的线程。一个或者多个线程可以被阻塞来等待一个QWaitCondition来设置一个用于wakeOne()或者wakeAll()的条件。

请描述Qt中的网络编程支持，包括使用Qt实现网络通信的方法和相关类。（重点）

QtNetwork模块提供了用于编写TCP/IP网络应用程序的各种类,如用于TCP通信的QTcpSocket和QTcpServer，用于UDP通信的QUdpSocket，还有用于网络承载管理的类，以及基于SSL协议的用于网络安全通信的类。

简述以下Qt串口，以及常用的方法（上位机/嵌入式重点）

Qt Serial Port模块提供了访问串口的基本功能，包括串口通信参数配置和数据读写，使用Qt Serial Port模块就可以很方便地编写具有串口通信功能的上位机程序。

常用方法：

QList<QSerialPortInfo> QSerialPortInfo::availablePorts() //获取系统中的串口列表
QList<qint32> QSerialPortInfo::standardBaudRates() //获取系统支持的串口通信波特率列表

什么是QtCharts？

Qt Charts是一个二维图表模块，可用于绘制各种常见的二维图表，如折线图、柱状图、饼图、散点图、极坐标图等。使用时需要在pro文件中添加charts模块。

QSS样式表常用样式有哪些？（常问）

常用的样式设置有：color:设置前景色（如文字）,background-color:设置背景色，boder：设置边框，font-size：设置字体大小，QSS样式表和css使用相似，使用时可以参考css样式表的使用。

了解QML吗？它和QWidget有什么区别？

QML是一种描述性的脚本编程语言，语法格式类似css，支持各种图形特效，以及状态机等。QML和Qwidget区别是QWidget主要应用在军工、安防、航天领域，qml主要集中在汽车仪表、车机等领域（比较适用于嵌入式领域）。