【面试题001】类型转换关键字，空类对象模型，拷贝构造函数，赋值运算符函数

一，在C++中，有哪4个与类型转换相关的关键字？

好多书籍，推荐使用类型转换的关键字，但是c风格的类型转换操作，确实很方便，但是不易掌握。

1、const_cast

号称唯一具有常量性移除的转型操作符，这个说法实在很废话，不解释。平时几乎没有用过，遇到需要这个关键字的时候，都是直接修改了接口的类型，也不会去用这个关键字，一般来说老接口设计有问题啊。明明是const的，非得转成non-const实在别扭。

2、dynamic_cast

号称安全向下转型（safe downcasting），就是把一个父类型转成它的子类型，如果不是父子关系则会返回0，比如一种用法：

assert(dynamic_cast<derived*>(pBase));

曾经认为是唯一好用又常用的转型操作符，但在吃过亏后发现也要三思而后用，比较喜欢无脑，所以不再喜欢它了。

不止一本书上说这个操作符有性能问题，但是它们没有给出具体的度量值，也不会告诉你性能分析软件没法将它的耗时与语句直接对应上，比如会把使用这个 操作符的语句耗时显示在unknown分组中，太操蛋了。google的C++编码规范中也明确禁用此关键字，可惜我仍然还没反应过来，吃了大亏。

总之，热点程序里面不要用。

3、static_cast

把编译器隐式执行的转型搞成显式的，特别是有告警的类型转换加上它就ok啦，比如double转int。偶尔用用，敲这么多字，还是C风格省心……

4、reinterpret_cast

对操作数的位模式做转化，比如把一个结构体转成char*。从来没用过，这名字实在陌生得紧，不看书真心想不起来。一般都会把源操作内存块转成void，然后使用的地方再找到想要的字段，转成想要的类型，工作中还没见过代码直接用的。

二，

定义一个空的类型，里面没有任何成员函数和成员变量。对这个类型求sizeof，得到的结果是1.

因为当声明该类型的实例的时候，对象模型要求在内存当中占用一定的空间，否者无法使用这个实例，至于占用多大由编译器规定的对象模型决定。vs g++都占用1字节的空间，详细见深入理解C++对象模型。

如果加入了构造函数和析构函数的话，这个类型的实例化变量的大小还是1，因为这两个函数的地址只与类型相关，而与类型的实例不相关，C++对象模型不会为这两个函数在实例化变量里面添加任何额外的信息。

如果把析构函数改成虚拟函数的话，类里面有虚函数，就会为该类型生成虚函数表，并在该类型的每个实例化变量中添加一个指向虚函数表的指针，

32位，求sizeof=4

64位，求sizeof=8

三，赋值运算符函数

可以参考这个这个完整的实现了String

String类的实现

C++,拷贝构造函数的参数必须用引用，否者的话，如果你用了值传递，因为把形参复制到实参会调用拷贝构造函数，这样子就是在拷贝构造函数里面调用了拷贝构造函数，就会无休止的递归调用，从而导致栈溢出。

因此C++不允许拷贝构造函数传值参数，而应该用A(const A & other);

围绕构造函数，析构函数，运算符重载，

四，赋值运算符函数

根据CMyString类声明，请为该类型添加赋值运算符函数，

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class CMyString { public: CMyString(char *pData = NULL); CMyString(const CMyString &str); ~CMyString(void); private: char *m_pData; };

注意点：

1.把返回值的类型声明为该类型的引用，并且返回自身的引用*this,这样子才可以做连续赋值。

2.把传入的类型声明为常量的引用。如果是值传递的话会调用拷贝构造函数，这样子可以避免无所谓的消耗。同时我们在赋值运算符函数中不会改变传入的实例的状态，因此应该用const修饰。

3.分配新的内存之前需要释放实例自身已有的内存。否者程序将出现内存泄漏。

4.判断传入的参数和当前实例(*this)是不是同一个实例，如果是同一个不必进程赋值操作，如果没有判断，释放了自身的内存的时候会导致严重的问题。

写代码的过程中发现了一个问题 NULL在那个头文件中的问题：

NULL定义在stddef.h中，isstream与vector通过包含cstdef包含了stddef.h

定义如下

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#undef NULL #if defined(__cplusplus) #define NULL 0 #else #define NULL ((void *)0) #endif

可以看出c++中 NULL为（int）0 , C中NULL为(void*)0

MyString.h

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#ifndef _MyString_H_ #define _MyString_H_ #include <iostream> /*MyString对外的接口*/ class MyString { public: MyString(char *pData = NULL); MyString(const MyString &str); ~MyString(void); MyString &operator = (const MyString &str); void Print(); private: char *m_pData; }; #endif /*_MyString_H_*/

MyString.cpp

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#include "MyString.h" #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; /*构造函数*/ MyString::MyString(char *pData) { if(pData == NULL) { m_pData = new char[1]; m_pData[0] = '\0'; } else { int length = strlen(pData); m_pData = new char[length + 1]; strcpy(m_pData, pData); } } /*拷贝构造函数*/ MyString::MyString(const MyString &str) { int length = strlen(str.m_pData); m_pData = new char[length + 1]; strcpy(m_pData, str.m_pData); } /*析构函数*/ MyString::~MyString() { delete[] m_pData; } /*等号运算符的重载*/ /*MyString& MyString::operator = (const MyString& str) { if(this == &str) return *this; delete []m_pData; m_pData = NULL; m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1]; strcpy(m_pData, str.m_pData); return *this; }*/ MyString &MyString::operator = (const MyString &str) { if(this != &str) { /*调用拷贝构造函数*/ MyString temp(str); char *pTemp = temp.m_pData; temp.m_pData = m_pData; m_pData = pTemp; } return *this; } /*打印函数*/ void MyString::Print() { cout << m_pData; }

程序运行到if的外面就除了temp这个变量的作用域，就会自动调用temp的析构函数，把temp.m_pData所指向的内存释放掉。这个指针指向的内存就是实例之前m_pData的内存。

main.cpp

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#include "MyString.h" #include <iostream> #include <string.h> using namespace std; /*赋值操作*/ void Test1() { cout << "Test1 begins:" << endl; /*注意这个指针指向常量区*/ /* 警告： 不建议使用从字符串常量到‘char*’的转换---这里会有警告*/ char *text = "Hello world"; MyString str1(text); MyString str2; str2 = str1; cout << "The expected result is: " << text << endl; cout << "The actual result is: "; str2.Print(); cout << endl; } // 赋值给自己 void Test2() { cout << "Test2 begins:" << endl; /*注意这个指针指向常量区*/ char *text = "coding my life"; MyString str1(text); str1 = str1; cout << "The expected result is: " << text << endl; cout << "The actual result is: "; str1.Print(); cout << endl; } // 连续赋值 void Test3() { cout << "Test3 begins:" << endl; char *text = "Hello world boy!"; MyString str1(text); MyString str2, str3; str3 = str2 = str1; cout << "The expected result is: " << text << endl; cout << "The actual result is: "; str2.Print(); cout << endl; cout << "The expected result is: " << text << endl; cout << "The actual result is: "; str3.Print(); cout << endl; } int main(int argc, char *argv[]) { Test1(); Test2(); Test3(); return 0; }

Makefile

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.PHONY:clean CPP=g++ CFLAGS=-Wall -g BIN=test OBJS=main.o MyString.o LIBS= $(BIN):$(OBJS) $(CPP) $(CFLAGS) $^ -o $@ $(LIBS) %.o:%.c $(CPP) $(CFLAGS) -c $< -o $@ clean: rm -f *.o $(BIN)

测试环境是Ubuntu 12.04.2 LTS