c++C++面试知识2——第二章 语言对比

Posted 2021-06-02 超级无敌陈大佬的跟班

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第二章 语言对比

2.1 C++ 11 新特性

2.2 C 和 C++ 的区别

2.3 Python 和 C++ 的区别

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第二章 语言对比

本章主要介绍下编程语言之间的区别，涉及到 C++、Python、Java，并对 C++ 11 的新特性进行了总结。主要考虑到面试时，面试者熟悉 C++ 的同时，或许会对其他语言有一定的了解，那面试官就不可避免的会问到不同语言之间的区别。

2.1 C++ 11 新特性

面试高频指数：★★★★☆

说明：C++11 的新特性有很多，从面试的角度来讲，如果面试官问到该问题，常以该问题作为引子，对面试者提到的知识点进行深入展开提问。面试者尽可能的列举常用的并且熟悉的特性，尽可能的掌握相关原理，下文只是对相关知识点进行了简单的阐述，有关细节还需要结合相关知识点的相关问题。
下面对常用的做一下总结：

1、auto 类型推导
auto 关键字：自动类型推导，编译器会在 编译期间 通过初始值推导出变量的类型，通过 auto 定义的变量必须有初始值。

auto 关键字基本的使用语法如下：

auto var = val1 + val2; // 根据 val1 和 val2 相加的结果推断出 var 的类型，

注意：编译器推导出来的类型和初始值的类型并不完全一样，编译器会适当地改变结果类型使其更符合初始化规则。

2、decltype 类型推导
decltype 关键字：decltype 是“declare type”的缩写，译为“声明类型”。和 auto 的功能一样，都用来在编译时期进行自动类型推导。如果希望从表达式中推断出要定义的变量的类型，但是不想用该表达式的值初始化变量，这时就不能再用 auto。decltype 作用是选择并返回操作数的数据类型。
区别：

auto var = val1 + val2; 
decltype(val1 + val2) var1 = 0; 

• auto 根据 = 右边的初始值 val1 + val2 推导出变量的类型，并将该初始值赋值给变量 var；decltype 根据 val1 + val2 表达式推导出变量的类型，变量的初始值和与表达式的值无关。
• auto 要求变量必须初始化，因为它是根据初始化的值推导出变量的类型，而 decltype 不要求，定义变量的时候可初始化也可以不初始化。

3、lambda 表达式
lambda 表达式，又被称为 lambda 函数或者 lambda 匿名函数。

[capture list] (parameter list) -> return type
{
   function body;
};

其中：

• capture list：捕获列表，指 lambda 所在函数中定义的局部变量的列表，通常为空。
• return type、parameter list、function body：分别表示返回值类型、参数列表、函数体，和普通函数一样。

4、范围 for 语句
语法格式：

for (declaration : expression){
    statement
}

参数的含义：

• expression：必须是一个序列，例如用花括号括起来的初始值列表、数组、vector ，string 等，这些类型的共同特点是拥有能返回迭代器的 beign、end 成员。
• declaration：此处定义一个变量，序列中的每一个元素都能转化成该变量的类型，常用 auto 类型说明符。

实例：

    for(int n : arr){
        cout << n << " ";
    }

5、右值引用
右值引用：绑定到右值的引用，用 && 来获得右值引用，右值引用只能绑定到要销毁的对象。为了和右值引用区分开，常规的引用称为左值引用。
举例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    int var = 42;
    int &l_var = var;
    int &&r_var = var; // error: cannot bind rvalue reference of type 'int&&' to lvalue of type 'int' 错误：不能将右值引用绑定到左值上

    int &&r_var2 = var + 40; // 正确：将 r_var2 绑定到求和结果上
    return 0;
}

6、标准库 move() 函数
move() 函数：通过该函数可获得绑定到左值上的右值引用，该函数包括在 utility 头文件中。该知识点会在后续的章节中做详细的说明。

7、智能指针
相关知识已在第一章中进行了详细的说明，这里不再重复。

8、delete 函数和 default 函数

delete 函数：= delete 表示该函数不能被调用。
default 函数：= default 表示编译器生成默认的函数，例如：生成默认的构造函数。

2.2 C 和 C++ 的区别

面试高频指数：★★★☆☆

首先说一下面向对象和面向过程：

• 面向过程的思路：分析解决问题所需的步骤，用函数把这些步骤依次实现。
• 面向对象的思路：把构成问题的事务分解为各个对象，建立对象的目的，不是完成一个步骤，而是描述某个事务在解决整个问题步骤中的行为。

区别和联系：

• 语言自身：C 语言是面向过程的编程，它最重要的特点是函数，通过 main 函数来调用各个子函数。程序运行的顺序都是程序员事先决定好的。C++ 是面向对象的编程，类是它的主要特点，在程序执行过程中，先由主 main 函数进入，定义一些类，根据需要执行类的成员函数，过程的概念被淡化了（实际上过程还是有的，就是主函数的那些语句。），以类驱动程序运行，类就是对象，所以我们称之为面向对象程序设计。面向对象在分析和解决问题的时候，将涉及到的数据和数据的操作封装在类中，通过类可以创建对象，以事件或消息来驱动对象执行处理。
• 应用领域：C 语言主要用于嵌入式领域，驱动开发等与硬件直接打交道的领域，C++ 可以用于应用层开发，用户界面开发等与操作系统打交道的领域。
• C++ 既继承了 C 强大的底层操作特性，又被赋予了面向对象机制。它特性繁多，面向对象语言的多继承，对值传递与引用传递的区分以及 const 关键字，等等。
• C++ 对 C 的“增强”，表现在以下几个方面：类型检查更为严格。增加了面向对象的机制、泛型编程的机制（Template）、异常处理、运算符重载、标准模板库（STL）、命名空间（避免全局命名冲突）。

2.3 Python 和 C++ 的区别

面试高频指数：★★★☆☆

区别：

• 语言自身：Python 为脚本语言，解释执行，不需要经过编译；C++ 是一种需要编译后才能运行的语言，在特定的机器上编译后运行。
• 运行效率：C++ 运行效率高，安全稳定。原因：Python 代码和 C++ 最终都会变成 CPU 指令来跑，但一般情况下，比如反转和合并两个字符串，Python 最终转换出来的 CPU 指令会比 C++ 多很多。首先，Python 中涉及的内容比 C++ 多，经过了更多层，Python 中甚至连数字都是 object ；其次，Python 是解释执行的，和物理机 CPU 之间多了解释器这层，而 C++ 是编译执行的，直接就是机器码，编译的时候编译器又可以进行一些优化。
• 开发效率：Python 开发效率高。原因：Python 一两句代码就能实现的功能，C++ 往往需要更多的代码才能实现。
• 书写格式和语法不同：Python 的语法格式不同于其 C++ 定义声明才能使用，而且极其灵活，完全面向更上层的开发者。

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参考：

作者：力扣 (LeetCode)
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