[C++面试] 基础题 11~20

11、为什么构造函数可以重载，析构函数不可以？

构造函数用于对象的创建，不同场景可能需要不同的初始化参数。

class MyClass {
public:
    MyClass() { /* 默认初始化 */ }          // 无参构造函数
    MyClass(int x) { /* 用x初始化 */ }      // 单参数构造函数
    MyClass(int x, double y) { /* 复杂初始化 */ } // 双参数构造函数
};

        语法上：构造函数与类名相同且无返回值，但允许参数列表不同。 

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C++标准规定析构函数必须无参数且唯一。

析构函数在对象销毁时由编译器自动调用，且无参数。若允许重载，编译器无法确定应调用哪个版本。析构函数的核心职责是释放资源​（如内存、文件句柄等），通常需要统一的清理逻辑。若需差异化处理，应通过成员变量状态控制，而非重载

class FileHandler {
private:
    bool isOpen = false;
public:
    ~FileHandler() {
        if (isOpen) fclose(filePtr); // 根据状态统一处理
    }
};

12、 构造函数可以是虚函数吗？为什么？

对象尚未完全构造

虚函数的调用通过对象的虚指针（vptr）和虚表（vtable）实现动态绑定。

在构造函数执行时，对象的虚指针尚未初始化（仅在基类构造函数完成后才指向派生类的虚表）。

​设计逻辑冲突

构造函数从基类到派生类依次执行。

若基类构造为虚函数，派生类可能会尝试调用自身版本的构造函数（此时派生类对象尚未完全构造），导致逻辑混乱。

语言规范限制

C++标准明确规定构造函数不能声明为virtual，编译器会直接报错

13、 析构函数何时必须是虚函数？为什么？

必须声明为虚函数的场景：通过基类指针删除派生类对象时

class Base {
public:
    virtual ~Base() { cout << "Base destructor" << endl; } // 虚析构函数
};

class Derived : public Base {
private:
    int* data;
public:
    Derived() { data = new int[10]; }
    ~Derived() override {
        delete[] data; // 派生类资源清理
        cout << "Derived destructor" << endl;
    }
};

// 使用基类指针创建和删除派生类对象
Base* ptr = new Derived();
delete ptr; // 若Base析构非虚，则仅调用Base::~Base()，导致Derived::data未释放

声明基类析构函数为虚函数后，delete 基类指针时会先调用派生类析构函数，再调用基类析构函数，保证资源被完整释放。 

14、默认构造函数与无参构造函数

默认构造函数是指无需参数即可调用的构造函数。包括：

• 编译器自动生成的构造函数：当类中未定义任何构造函数时，编译器隐式生成一个无参构造函数（称为 “合成默认构造函数”）。
• 用户显式定义的无参构造函数：如 Data() {} 或 Data() = default。

// 若类中定义了任何构造函数（无论是否带参数），编译器不会自动生成默认构造函数。因此，以下两种情况都会导致默认构造函数缺失
struct Data1 {
    Data1(int x) {}  // 带参构造函数 → 无默认构造函数
};

struct Data2 {
    Data2() {}  // 用户显式定义无参构造函数 → 编译器不再生成默认构造函数
};

默认构造函数是编译器自动生成或用户显式定义的无参数构造函数，或者所有参数均有默认值的构造函数(如 MyClass(int x = 0))。其核心特点是无需传递参数即可调用。 

class MyClass {
public:
    MyClass(int x = 0, double y = 1.0) { /* 参数均有默认值 */ }
};
// 此时，MyClass obj; 或 MyClass obj{}; 均可调用该构造函数

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无参构造函数（Parameterless Constructor）

无参构造函数是参数列表为空的构造函数，属于默认构造函数的一种特例。

• 用户显式定义的、参数列表为空的构造函数。（如 MyClass() {}）
• 用户未定义任何构造函数时，编译器自动生成隐式无参构造函数
• 必须由用户手动编写，编译器不会自动生成（除非使用= default）

默认构造函数是一个更宽泛的概念，包括编译器生成的和用户定义的无参构造函数。

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默认构造函数的显式声明方式

方式 1：用户自定义无参构造函数

class MyClass {
public:
    MyClass() {  // 自定义默认构造函数
        // 初始化逻辑
    }
};

方式 2：使用= default强制编译器生成 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 显式要求编译器生成默认构造函数
};

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当类定义了任何构造函数（包括无参构造函数）时，编译器不会自动生成默认构造函数。

可通过= default显式请求。

class Data {
public:
    Data(int val) : value(val) {}  // 定义带参构造函数
    Data() = default;  // 显式生成默认构造函数
private:
    int value;
};

派生类的构造函数会隐式调用基类的默认构造函数。若基类无默认构造函数，派生类必须显式调用基类的其他构造函数。 

class Base {
public:
    Base(int x) {}  // 基类无默认构造函数
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived() : Base(0) {}  // 必须显式调用Base的构造函数
};

聚合类（无用户声明构造函数、无私有 / 保护成员、无虚函数）可使用聚合初始化（花括号语法），即使没有默认构造函数。 

struct Data {
    int x;
    Data(int x) : x(x) {}  // 有带参构造函数，无默认构造函数
};
Data d{42};  // 合法：聚合初始化
Data d;      // 非法：无默认构造函数

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工程中的最佳实践：

• 若类需要默认初始化，即使为空，也显式声明
• 使用成员初始化器确保所有成员被正确初始化，避免基本类型未初始化
• 设计类接口时考虑默认构造的必要性
• 若类不允许无参初始化，显式删除默认构造函数
• const 和引用成员：必须通过构造函数初始化列表初始化，隐式默认构造函数无法处理

class ConstDemo {
public:
    const int c;
    ConstDemo() : c(10) {} // 必须显式初始化
};

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在C++中，​每个类最多只能有一个默认构造函数，即以下两种形式不能同时存在：

1. ​无参构造函数​（无参数）
2. ​全缺省参数构造函数​（所有参数均有默认值）

若同时定义这两种形式，会导致编译错误

class Date {
public:
    // 无参构造函数
    Date() : _year(1), _month(1), _day(1) {}  // 默认构造函数①

    // 全缺省参数构造函数（等价于默认构造函数②）
    Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1) 
        : _year(year), _month(month), _day(day) {}
private:
    int _year, _month, _day;
};

int main() {
    Date d1;  // 错误：存在多个默认构造函数
    return 0;
}