C/C++ | Вопросы собесов

🤔 Какова суть принципа подстановки Барбары Лисков? Является одним из пяти принципов SOLID и был предложен Барбарой Лисков в 1987 году. Этот принцип гласит, что объекты базового (родительского) класса должны быть заменяемы объектами производного (дочернего) класса без нарушения правильности программы. Другими словами, если класс S является подтипом класса T, то объекты типа T должны быть заменяемы объектами типа S без изменения желаемых свойств программы. 🚩Почему это нужно? LSP помогает обеспечить правильное использование наследования и полиморфизма в объектно-ориентированном программировании. Если принцип подстановки нарушен, то полиморфизм может привести к неожиданным ошибкам и некорректному поведению программы. Следование LSP делает код более гибким, надежным и легким для сопровождения. 🚩Как это используется? 1⃣Поддерживали контракт, заданный базовым классом. 2⃣Не изменяли ожидаемое поведение базового класса. 3⃣Не ослабляли инварианты базового класса. 4⃣Не нарушали постусловия и предусловия базового класса. 🚩Пример использования 🟠Нарушение LSP Здесь класс Square нарушает LSP, потому что он изменяет поведение методов setWidth и setHeight, что может привести к неожиданным результатам при использовании объекта Square как Rectangle.

    
        class Rectangle {
protected:
    int width, height;
public:
    virtual void setWidth(int w) { width = w; }
    virtual void setHeight(int h) { height = h; }
    int getWidth() const { return width; }
    int getHeight() const { return height; }
    int area() const { return width * height; }
};

class Square : public Rectangle {
public:
    void setWidth(int w) override {
        width = w;
        height = w; // Изменяем и ширину, и высоту
    }

    void setHeight(int h) override {
        height = h;
        width = h; // Изменяем и высоту, и ширину
    }
};{}
    

🟠Соблюдение LSP Лучше всего избегать такого наследования, которое приводит к нарушению LSP. В этом случае можно использовать другой подход, например, композицию вместо наследования. Теперь Rectangle и Square наследуют от абстрактного класса Shape, и каждый класс реализует метод area согласно своей логике, не нарушая LSP.

    
        class Shape {
public:
    virtual int area() const = 0;
    virtual ~Shape() = default;
};

class Rectangle : public Shape {
protected:
    int width, height;
public:
    Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {}
    void setWidth(int w) { width = w; }
    void setHeight(int h) { height = h; }
    int getWidth() const { return width; }
    int getHeight() const { return height; }
    int area() const override { return width * height; }
};

class Square : public Shape {
    int side;
public:
    Square(int s) : side(s) {}
    void setSide(int s) { side = s; }
    int getSide() const { return side; }
    int area() const override { return side * side; }
};{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

🤔 В каком стандарте появился override? Ключевое слово override было введено в стандарт C++11. До его появления разработчики не могли явно указывать, что метод должен переопределять виртуальный метод базового класса. Это приводило к ошибкам, если сигнатура метода в базовом классе менялась или имя метода было неправильно написано. Ставь 👍 если знал ответ, 🔥 если нет Забирай 📚Базу знаний

🤔 Расскажи о истории умных указателей История умных указателей (smart pointers) в C++ связана с необходимостью управления динамической памятью и улучшением безопасности работы с указателями. Они появились как способ автоматизировать управление памятью и избежать ошибок, таких как утечки памяти, двойное освобождение или использование освобожденной памяти. 🚩Основные этапы развития умных указателей 🟠Классические проблемы обычных указателей В языке C++ динамическая память выделяется с помощью new и освобождается с помощью delete. Однако ручное управление памятью приводит к ошибкам: Утечки памяти: забыли вызвать delete, и память остаётся занятой. Двойное освобождение: дважды вызвали delete на одном указателе. Использование освобождённой памяти: доступ к указателю после delete. Эти проблемы стали мотиватором для появления решений, которые бы автоматически управляли памятью. 🟠Ручная реализация умных указателей в C++98 До стандартизации разработчики часто писали свои собственные классы для управления динамической памятью. Такой класс оборачивал указатель и вызывал delete в своём деструкторе:

    
        class SmartPointer {
    int* ptr;
public:
    explicit SmartPointer(int* p = nullptr) : ptr(p) {}
    ~SmartPointer() { delete ptr; }

    int& operator*() { return *ptr; }
    int* operator->() { return ptr; }
};{}
    

🟠Boost и развитие библиотеки умных указателей В библиотеке Boost появились первые стандартизированные умные указатели: boost::shared_ptr: реализует совместное владение указателем (reference counting). boost::scoped_ptr: уникальное владение (аналог будущего std::unique_ptr). boost::weak_ptr: слабая ссылка для работы с циклическими зависимостями. Boost сыграл огромную роль в стандартизации умных указателей, так как многие из них легли в основу C++11. 🟠C++11: стандартные умные указатели Стандарт C++11 ввёл библиотеку <memory>, которая предоставляет три типа умных указателей: std::unique_ptr: Гарантирует уникальное владение ресурсом. Замена для обычных указателей с более строгими гарантиями. Не поддерживает копирование, только перемещение.

    
           std::unique_ptr<int> ptr(new int(5));
   {}
    

std::shared_ptr: Совместное владение ресурсом через подсчёт ссылок. Освобождает память, когда последний shared_ptr указывает на объект.

    
           std::shared_ptr<int> sp1 = std::make_shared<int>(10);
   {}
    

std::weak_ptr: Не увеличивает счётчик ссылок в std::shared_ptr. Используется для работы с циклическими зависимостями.

    
           std::weak_ptr<int> wp = sp1;
   {}
    

🟠Современное использование умных указателей С выходом C++14, C++17 и C++20 умные указатели остаются важной частью языка. Они используются для: Ресурсного управления (RAII). Устранения утечек памяти. Упрощения кода. Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

🤔 Именно override переопределяет метод? Нет, сам факт переопределения обеспечивается совпадением сигнатур виртуальных методов. override служит для проверки компилятором, чтобы метод действительно переопределял, а не скрывал базовый метод. Ставь 👍 если знал ответ, 🔥 если нет Забирай 📚Базу знаний

🤔 Какую операцию над вектором можно сделать, которая вызовет много копирования? В C++ есть несколько операций над std::vector, которые могут привести к множественному копированию элементов. Рассмотрим основные из них. 🟠Изменение размера (`resize`) Метод resize() может вызвать множественное копирование, если новый размер вектора превышает его текущую вместимость (capacity).

    
        #include <iostream>
#include <vector>

struct Data {
    int value;
    Data(int v) : value(v) {}
    Data(const Data& other) {  // Конструктор копирования
        value = other.value;
        std::cout << "Copying Data: " << value << std::endl;
    }
};

int main() {
    std::vector<Data> vec(3, Data(10)); // Заполняем 3 элементами
    std::cout << "Resizing..." << std::endl;
    vec.resize(10, Data(20)); // Вектор расширяется, возможны копирования
}{}
    

🟠Вставка элемента (`insert` и `emplace`) Если std::vector не имеет достаточного запаса (capacity), вставка нового элемента может привести к реаллокации и копированию всех элементов.

    
        std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
vec.insert(vec.begin(), 0); // Вставка в начало → все элементы сдвигаются{}
    

🟠Присваивание (`operator=`) Если один std::vector присваивается другому, все элементы копируются.

    
        std::vector<int> vec1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> vec2;
vec2 = vec1; // Копирование всех элементов{}
    

🟠Возвращение `std::vector` из функции Если возвращаем std::vector по значению, может произойти копирование (если не работает оптимизация RVO/NRVO или перемещение).

    
        std::vector<int> createVector() {
    std::vector<int> vec(100, 42);
    return vec; // Может скопироваться, если нет RVO
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

🤔 Чисто виртуальный метод зачем он нужен и какой синтаксис? Чисто виртуальный метод в C++ определяет интерфейс для производных классов без предоставления реализации. Синтаксис: `virtual ReturnType MethodName() = 0;`. Класс, содержащий чисто виртуальные методы, становится абстрактным, и его нельзя инстанцировать напрямую. Ставь 👍 если знал ответ, 🔥 если нет Забирай 📚Базу знаний

🤔 Почему по идее в конструкторе нужны исключения? Необходимы для того, чтобы сигнализировать о неудачной инициализации объекта. Если инициализация объекта не может быть завершена успешно, конструктор должен сообщить об этом, чтобы предотвратить дальнейшее использование объекта в некорректном состоянии. 🟠Гарантия корректного состояния объекта Конструктор должен гарантировать, что объект находится в корректном состоянии после его создания. Если возникает ошибка при инициализации, использование объекта в некорректном состоянии может привести к непредсказуемым результатам и трудноотлаживаемым ошибкам. Если подключение к базе данных не удалось, исключение сигнализирует о неудачной инициализации.

    
        class DatabaseConnection {
public:
    DatabaseConnection(const std::string& connectionString) {
        if (!connect(connectionString)) {
            throw std::runtime_error("Connection failed");
        }
    }
private:
    bool connect(const std::string& connectionString) {
        // Логика подключения
        return false; // Имитация ошибки подключения
    }
};{}
    

🟠Безопасность ресурсов Конструкторы часто выделяют ресурсы, такие как память, файлы или сетевые соединения. Если инициализация не удалась, необходимо убедиться, что все выделенные ресурсы будут корректно освобождены. Исключения помогают автоматизировать этот процесс, используя RAII (Resource Acquisition Is Initialization). Если файл не удалось открыть, исключение будет выброшено, и деструктор корректно освободит ресурсы.

    
        class FileHandler {
public:
    FileHandler(const std::string& filename) {
        file = fopen(filename.c_str(), "r");
        if (!file) {
            throw std::runtime_error("Failed to open file");
        }
    }
    ~FileHandler() {
        if (file) {
            fclose(file);
        }
    }
private:
    FILE* file;
};{}
    

🟠Целостность программы Исключения в конструкторах позволяют предотвратить использование некорректно инициализированных объектов. Это важно для поддержания целостности программы и избежания непредсказуемых ошибок. Если загрузка конфигурации не удалась, исключение предотвращает создание некорректного объекта ConfigLoader.

    
        class ConfigLoader {
public:
    ConfigLoader(const std::string& configPath) {
        if (!loadConfig(configPath)) {
            throw std::runtime_error("Failed to load config");
        }
    }
private:
    bool loadConfig(const std::string& configPath) {
        // Логика загрузки конфигурации
        return false; // Имитация ошибки загрузки
    }
};{}
    

🚩Обработка исключений в конструкторах Исключения в конструкторах должны быть обработаны на более высоком уровне программы, чтобы гарантировать корректное завершение программы или повторение попытки инициализации. В этом примере ошибка инициализации обрабатывается в main, что позволяет программе корректно завершить работу или предпринять другие действия.

    
        int main() {
    try {
        DatabaseConnection db("connection_string");
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Initialization failed: " << e.what() << std::endl;
        // Дополнительные действия по обработке ошибки
    }
    return 0;
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

🤔 Как устроена хеш-таблица в unordered_map? В unordered_map используется хеш-таблица с цепочечной адресацией: - Данные распределяются по бакетам (ячейкам), определяемым хеш-функцией. - Если два разных ключа попадают в один бакет (коллизия), элементы связываются в список. - При большом количестве элементов происходит рехеширование – увеличение количества бакетов и перераспределение данных. Эта структура обеспечивает быстрые операции поиска, вставки и удаления в среднем за O(1). Ставь 👍 если знал ответ, 🔥 если нет Забирай 📚Базу знаний

🤔 Расскажи о различиях ссылки и указателя Ссылки (references) и указатели (pointers) в C++ служат для работы с памятью и позволяют передавать и изменять данные по адресу. Однако у них есть важные различия, которые влияют на использование и безопасность кода. 🚩Подробное объяснение с примерами 🟠Ссылка – это псевдоним для переменной Ссылка является просто альтернативным именем для существующей переменной. Она не может существовать без объекта, к которому привязана.

    
        #include <iostream>

void modify(int& ref) {
    ref = 20;  // Меняем значение переданного объекта
}

int main() {
    int a = 10;
    int& refA = a;  // refA теперь синоним a

    std::cout << "До: " << a << std::endl;  // 10
    modify(refA);
    std::cout << "После: " << a << std::endl;  // 20

    return 0;
}{}
    

🟠Указатель – это переменная, хранящая адрес Указатели могут указывать на разные переменные, быть nullptr, поддерживают арифметику.

    
        #include <iostream>

void modify(int* ptr) {
    if (ptr) {
        *ptr = 30;  // Разыменование указателя для изменения значения
    }
}

int main() {
    int a = 10;
    int* ptrA = &a;  // ptrA хранит адрес a

    std::cout << "До: " << a << std::endl;  // 10
    modify(ptrA);
    std::cout << "После: " << a << std::endl;  // 30

    return 0;
}{}
    

Указатели могут менять адреса, ссылки – нет

    
        int a = 10, b = 20;
int* ptr = &a;  // ptr указывает на a
ptr = &b;  // Теперь ptr указывает на b

int& ref = a;  // ref – это псевдоним a
ref = b;  // Это НЕ смена привязки! Теперь a == 20{}
    

🟠Арифметика указателей Указатели позволяют выполнять арифметические операции, что полезно при работе с массивами.

    
        int arr[] = {1, 2, 3};
int* ptr = arr;  // ptr указывает на первый элемент

std::cout << *ptr << std::endl;    // 1
std::cout << *(ptr + 1) << std::endl;  // 2 (следующий элемент)
std::cout << *(ptr + 2) << std::endl;  // 3{}
    

🚩Когда использовать ссылки, а когда указатели? Используйте ссылки, если объект гарантированно существует и не должен изменять свою привязку Используйте указатели, если нужна возможность "ни на что не указывать" (nullptr) или менять адрес В большинстве случаев лучше использовать ссылки, так как они безопаснее Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

🔥Стажировки и вакансии для IT специалистов - Вакансии которых нет на джоб-агрегаторах - Только прямые контакты HR в Telegram 🤖 ML & DS 👩‍💻 DevOps 👨‍✈️ ИБ & OSINT 👣 Go 👩‍💻 Mobile 👩‍💻 C# 👩‍💻 Node.js 👩‍💻 Python 🔎 QA 👩‍💻 Java 👩‍💻 UX/UI 👩‍💻 Frontend 🖼️ PHP 📋 Analyst 💼 1C 🖥 SQL 👩‍💻 IT HR Пока другие листают джоб-сайты — ты уже пишешь HR в Telegram.