C++: 宏、const、vector向量、map、智能指针、多态封装继承

C++ 编译四个过程：预处理、编译、汇编、链接

一、预处理，宏

12. ifndef ifdef endif 分别是什么？什么作用？
    这些都是预处理命令，预处理命令不是C++语言的组成部分，是在编译之间执行的。
    C++提供三种预处理功能：宏定义、文件包含、条件编译。上面三个是条件编译的命令。

// 如果所指定的标识符已经被 #define 定义过，则只编译程序段1，否则编译程序段2. #endif 用来限制 #ifdef 命令范围
#ifdef 标识符
	程序段1
#else
	程序段2
#endif


// n代表not，作用与上述逻辑相反 
#ifndef 标识符
	程序段1
#else
	程序段2
#endif

内联函数和宏定义的区别

1. 内联函数在编译时展开，而宏在预编译时展开
2. 在编译的时候，内联函数直接被嵌入到目标代码中去，而宏只是一个简单的文本替换。
3. 内联函数可以进行诸如类型安全检查、语句是否正确等编译功能，宏不具有这样的功能。
4. 宏不是函数，而inline是函数
5. 宏在定义时要小心处理宏参数，一般用括号括起来，否则容易出现二义性。而内联函数不会出现二义性。

C++ inline函数

inline函数一般用于比较小的，频繁调用的函数，这样可以减少函数调用带来的开销。只需要在函数返回类型前加上关键字inline，即可将函数指定为inline函数。

inline有点类似于宏定义，但是它和宏定义不同的是，宏定义只是简单的文本替换，是在预编译阶段进行的。而inline的引入正是为了取消这种复杂的宏定义的。

同其它函数不同的是，最好将inline函数定义在头文件，而不仅仅是声明，因为编译器在处理inline函数时，需要在调用点内联展开该函数，所以仅需要函数声明是不够的。

https://blog.csdn.net/u013321328/article/details/19838145

二、const, constexpr, static

1. const关键字的作用？const和constexpr区别？const和static区别？
   const（constant）：告诉编译器约束某个值不改变。在 C++ 中用来修饰内置类型变量，自定义对象，成员函数，返回值，函数参数。

被const修饰的变量变成常量，不能被再次赋值。不允许被修改。如果取它的地址再重新赋值，可能会发生意想不到的行为。在其前面再加 volatile，可以让编译器忽略 const的修饰。

// 举例：const修饰函数形参：https://blog.csdn.net/qxqxqzzz/article/details/127342899
函数参数为结构体时：地址传递减少内存（比如结构体有多个属性或成员），同时使用const修饰结构体指针形参防止误操作修改结构体属性
// void printS(student s) { // 值传递会拷贝数据占用内存
void printS(const student* s) {
     // 地址传递
	// s->name = 'aa' // 错误：不允许修改
}

void main {
    
	// printS(s); // 值传递
	printS(&s); // 地址传递，如果函数形参不加const会导致外面main函数中结构体s的属性也被修改！！
}

constexpr: 使指定的常量表达式获得在程序编译阶段计算出结果的能力，而不必等到程序运行阶段。 C++ 11 标准中，constexpr 可用于修饰普通变量、函数（包括模板函数）以及类的构造函数。

const,只读的全局变量,其值不可修改.
static,规定此全局变量只在当前模块(文件)中可见.
static const,既是只读的,又是只在当前模块中可见的.

// 修饰变量
const int a = 7;
// 撤销修饰
volatile const int  a = 7;

// 修饰指针
const int *p = 7; // 常量指针：修饰指针指向的内容：指针指向的内容为不变量
int* const p = 7; // 指针常量：修饰指针地址：指针p指向的内存地址不变，内容可变
const int* const p = 7; // const既修饰指针又修饰常量：内容和地址都不可变

常量指针，const修饰的是取*操作，所以指针指向的值不可以改，指向可以改；
指针常量，const修饰的是常量（地址），所以指针指向不可以修改，指向的值可以改

2. const定义成员函数有什么作用？

const int& fun(int& a); //修饰返回值
int& fun(const int& a); //修饰形参
int& fun(int& a) const{
    } //const成员函数.const 修饰成员函数， 根本上是修饰了 this 指针。
// 任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const 类型。如果在编写const 成员函数时，不慎修改了数据成员，或者调用了其它非const 成员函数，编译器将指出错误，这无疑会提高程序的健壮性。

https://blog.csdn.net/lz20120808/article/details/46662569
https://zhuanlan.zhihu.com/p/110159656

三、vector

1. 传递vector作为函数参数的时候，什么时候使用引用、什么时候使用指针？传引用的时候也可以对值进行改变，如何避免？
2. C++ Vector如何扩容？如何增加元素，有哪些方法？如何删除元素，有哪些方法？同时删除多个位置的元素有什么问题？扩容是在原地操作吗？
3. vector的容量限制？在增加元素的时候，内存是如何变化的？

在调用push_back时，若当前容量已经不能够放入心得元素（capacity=size），那么vector会重新申请一块内存，把之前的内存里的元素拷贝到新的内存当中，然后把push_back的元素拷贝到新的内存中，最后要析构原有的vector并释放原有的内存

4. C++数组如果不单调（但是单调性最多改变一次），怎么快速找到最大和最小值？如何遍历？如何减少时间复杂度？空间复杂度是多少？

https://www.bilibili.com/video/BV1zG4y1h71H

C++ 查找时间复杂度为O(1)的STL容器

vector和list的区别：

1）vector（顺序表-直接存储）: 连续存储，动态数组，在堆上分配空间；底层实现：数组；顺序内存

• 两倍容量增长：插入新元素时，如未超过容量，则直接添加到最后，然后调整迭代器；如没有剩余空间，则重新分配原有元素个数两倍空间，然后将原空间元素复制到新空间，进行初始化，再向新空间添加新元素。最后析构释放原空间，之前迭代器失效
• 访问：O(1)，插入／删除：空间够的情况下在最后插入／删除 很快，在中间插入／删除都需要内存拷贝；空间不够的情况下在中间／最后 插入 都需要内存申请和释放，并拷贝之前数据；
• 适用于：经常随机访问，不经常对尾节点进行插入／删除

2）list（顺序表-链式存储）: 动态链表，在堆上分配空间，每插入一个元素都会分配空间，每删除一个元素都会释放空间。底层：双向链表

• 访问：O(n) 随机访问性能差，只能快速访问头尾节点；插入／删除：O(1)，适用于：经常插入删除大量数据

四、map

C++ map和 unordered_map 区别

五、智能指针

C++虚函数、虚继承、虚基类、多态、智能指针

六、多态、封装、继承