面试中常见的 C 语言与 C++ 区别的问题

C 和 C++的区别

• C 语言是一种结构化语言，其偏重于数据结构和算法，属于过程性语言

• 虽然在语法上 C++完全兼容 C 语言，但是两者还是有很多不同之处。下面将详细讲解 C 和 C++不同之处的常见考题

关键字 static 在 C 和 C++区别

C 和 C++中都有关键字 static 关键字，那么 static 关键字在 C 和 C++中的使用有什么区别？请简述之。

分析问题：在 C 中，用 static 修饰的变量或函数，主要用来说明这个变量或函数只能在本文件代码块中访问，而文件外部的代码无权访问。并且 static 修饰的变量存放在段存储区。主要有以下两种用途。

1. 定义局部静态变量

• 局部静态变量存储在静态存储区，在程序运行期间都不会释放，只在声明时进行初始化，而且只能初始化一次，如果没有初始化，其自动初始化为 0 或空字符。具有局部变量的“记忆性”和生存周期“全局性”特点。

• 局部变量的“记忆性”是指在两次函数调用时，第二次调用开始时，变量能够保持上一次调用结束数的值。如下例：

#include <stdio.h>
//20200505 公众号：C语言与CPP编程void staticShow(){	static int a=10;	printf("a=%d\n",a);	a += 10;}
int  main(){	for(int i=0;i<4;i++)	{	  staticShow();		}	return 0;
}

运行结果

利用生存周期的“全局性”，可以改善函数返回指针的问题，局部变量的问题在于当函数退出时其生存周期结束。而利用 static 修饰的局部变量却可以延长其生存期。如下所示：

#include <stdio.h>#include <string.h>
//20200505 公众号：C语言与CPP编程char *p = NULL;char *helloToStr(char *b){	static char a[50];	a[0]='H';	a[1]='E';	a[2]='L';	a[3]='L';	a[4]='O';	strcpy(a+5,b);	p=a;	return a;};int main(void){	printf("%s\n",helloToStr("yang"));    	strcpy(p+5,"song");	printf("%s\n",p);		strcpy(p+5,"zhang");	printf("%s\n",p);
	strcpy(p+5,"wang");	printf("%s\n",p);
	return 0;}

运行结果

2.限定访问区域

被 static 修饰的变量、函数只能被同一文件内的代码段访问。在此 static 不再表示存储方式，而是限定作用范围。如下所示：

//Test1.cppstatic int a;int b;extern void fun1(){	......}
static void fun1(){	......}
//Test2.cppextern int a;        //错误，a是static类型，无法在Test2.cpp文件中使用extern int b;       //使用Test1.cpp中定义的全局变量extern void fun1();    //使用Test1.cpp中定义的函数extern void fun2();    //错误，无法使用Test1.cpp文件中static函数

在 C++中除了上述的两种常用方法外还有另外一种使用方法：定义静态成员变量和静态成员函数。静态成员变量或静态成员函数表示其不属于任何一个类实例，是类的所有类实例所共有的。如下所示：

#include <iostream.h>#include <string.h>class A{public:	static int a;	static int geta();	int b;	int getb();};int A::a=100;int A::geta(){	return a;}int A::getb(){	return b;}
int  main(void){	A m,n;	m.b=90;
	cout<<m.geta()<<endl;	cout<<m.getb()<<endl;	cout<<m.a<<endl;
	n.a=33;	n.b=44;
	cout<<m.geta()<<endl;	cout<<m.getb()<<endl;	cout<<m.a<<endl;	return 0;
}

运行结果

答案

在 C 中 static 用来修饰局部静态变量和外部静态变量、函数。而 C++中除了上述功能外，还用来定义类的成员变量和函数，即静态成员和静态成员函数。

注意：编程时 static 的记忆性和全局性的特点可以使在不同时期调用的函数进行通信，传递信息，而 C++的静态成员则可以在多个对象实例间进行通信，传递信息。

结构体在 C 语言和 C++的区别

分析问题：在 C 中，结构体是一种简单的复合型数据，由若干个基本类型数据或复合类型数据组合而成。而在 C++结构体中，还可以声明函数。如下所示：

#include <iostream.h>
struct A{public:	int a;	int gata()	{    	return a;	}};
int  main(void){ m.a=50; cout<<m.gata()<<endl; return 0;
}

输出结果：50

但是这种用法看起来有点不伦不类，这是 C 到 C++过渡的遗留问题

答案

• C 语言的结构体是不能有函数成员的，而 C++的类可以有。

• C 语言结构体中数据成员是没有 private、public 和 protected 访问限定的。而 C++的类的成员有这些访问限定（在 C++中结构体的成员也是有访问权限设定的，但是类成员的默认访问属性是 private，而结构体的默认访问属性是 public）。

• C 语言的结构体是没有继承关系的，而 C++的类却有丰富的继承关系。

说明：虽然 C 的结构体和 C++的类有很大的相似度，但是类是实现面向对象的基础。而结构体只可以简单地理解为类的前身。

C 中 malloc 和 C++的 new 区别

分析问题：malloc、free 与 new、delete 都是用来动态申请内存和释放内存的。不同点如下：

• malloc、free 是标准库函数，new、delete 则是运算符。malloc、free 在 C、C++中都可使用，而 new、delete 只属于 C++。

• malloc 要指定申请内存的大小，其申请的只是一段内存空间。而 new 不必指定申请内存的大小，建立的是一个对象。

• new、delete 在申请非内部数据类型的对象时，对象在创建的同时会自动执行构造函数，在消亡时会自动执行析构函数，这不在编译器的控制之内，所以 malloc、free 无法实现。

• new 返回的是某种数据类型的指针，而 malloc 返回的是 void 型指针。

• 由于 new、delete 是运算符，可以重载，不需要头文件的支持，而 malloc、free 是库函数，可以覆盖，并且要包含相应的头文件。

答案

1. new、delete 是操作符，可以重载，只能在 C++中使用。

2. malloc、free 是函数，可以覆盖，C、C++中都可以使用。

3. new 可以调用对象的构造函数，对应的 delete 调用相应的析构函数。

4. malloc 仅仅分配内存，free 仅仅回收内存，并不执行构造和析构函数。

5. new、delete 返回的是某种数据类型指针，malloc、free 返回的是 void 指针。

注意：malloc 申请的内存空间要用 free 释放，而 new 申请的内存空间要用 delete 释放，不能混用。因为两者实现的机理不同。

C++引用和 C 的指针有何区别

分析问题：引用就是变量或对象的别名，它不是值，不占据存储空间，其只有声明没有定义。在 C++中引用主要用于函数的形参和函数返回值。

1、作为函数的参数

当函数的返回值多于一个时，可以使用指针实现。如下所示：

void swap(int *a, int *b){	int temp;	temp = *a;    *a = *b;	*b = temp;}
int  main(void){	int a=10,b=5;	cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;	swap(&a,&b);	cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;	return 0;}

输出结果：

Before change: 10 55

After change: 55 10

虽然上述代码实现了多个返回值的功能，但是函数的语法相对传值方式比较麻烦。在函数中使用指针所指对象的数值时，必须在指针前加上，如上例中的的 swap 函数频繁使用了“a”、“*b”，如此不仅书写麻烦，还不利于阅读，并且容易产生错误。在函数调用时也容易产生误解，如上述代码 main 函数中 swap(&a, &b)，看起来好像是交换了两个变量的地址似的。而用引用实现 swap 函数，如下所示：

void swap(int &a, int &b){	int temp;	temp = a;        a = b;	b = temp;}
int  main(void){	int a=10,b=5;	cout<<"Before change:"<< a<<""<<b<<endl;	swap(a,b);	cout<<"After change:"<< a<<""<<b<<endl;	return 0;}

可以看出用引用实现 swap 函数比指针实现要简洁，调用也显得更加合乎情理。

2、引用作为函数的返回值

在大多数情况下可以被指针替代，但是遇到构造函数和操作符重载函数的“形式自然”的问题时，是不能被指针替代的。指针和引用功能相似，但是在操作时却有很多不同的地方，如指针的操作符是“*”和“->”，而引用常用的操作符是“.”。在使用时还要注意以下几点：

1. 指针可不初始化且初始化的时候，可以指向一个地址，也可以为空。引用必须初始化且只能初始化为另一个变量，如下：

int a=1024;int *p=&a;int &b=a;

引用之间的赋值和指针之间的赋值不同。指针赋值如下：

int a=1,b=2;int *p1=&a, *p2=&b;

这时执行 p1=p2；后，p1 原来指向的对象 v1 的值并没有改变，而 p1 被赋值为 p2 所指向的对象，如下图：

指针间赋值

引用赋值如下：

int a=1,b=2;int &v1=a, &v2=b;

这时执行 r1= r2；改变的是 v1，将 r 2 指向的对象的值赋值给 v1，而不是引用 r1 本身。赋值之后，两个引用还是指向各自的原来对象，如图下图。

引用间赋值

1. 指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象，以后不能改变。如下所示：

int a=1;int b=2;int &v1=a;      //v1引用astring *pi = &a; //pi指向av1=b;             //v1仍旧引用a，但是a现在的值是2；pi=&b;             //pi指向b，a没有改变

答案

指针和引用主要有以下区别：

• 引用必须被初始化，但是不分配存储空间。指针不声明时初始化，在初始化的时候需要分配存储空间。

• 引用初始化以后不能被改变，指针可以改变所指的对象。

• 不存在指向空值的引用，但是存在指向空值的指针。

注意：引用作为函数参数时，会引发一定的问题，因为让引用作为参数，目的就是想改变这个引用所指向地址的内容，而函数调用时传入的是实参，看不出函数的参数是正常变量，还是引用，因此可能会引发错误。所以使用时一定要小心谨慎。