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C++ 后台开发面试时一般考察什么？

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C++ 后台开发面试时一般考察什么？

带领研发团队多年，现对应试者在面试中锁需要准备的知识进行总结，主要涉及C++/C/Golang语言基础，数据结构与算法，TCP/IP协议，网络编程， LINUX 。

虽然面试技巧和心态也很重要，但这里只有24K纯技术干货，期望大家能够准备好，进入我司。 点赞后，收藏吧！

C和C++语言基础

参考书籍：《C++ primer》，《effective C++》，《STL源码解析》，《深度搜索C++对象模型》

  • extern关键字作用
  • static关键字作用
  • volatile是干啥的
  • 说说const的作用，越多越好
  • new与malloc区别
  • C++ 多态 性与 虚函数 表
  1. C++多态的实现？
  2. 虚函数的作用？
  3. 虚函数用于实现多态，这点大家都能答上来但是虚函数在设计上还具有封装和抽象的作用。比如抽象工厂模式。
  4. 动态绑定是如何实现的？
  5. 静态多态和动态多态。静态多态是指通过模板技术或者函数重载技术实现的多态，其在编译器确定行为。动态多态是指通过虚函数技术实现在运行期动态绑定的技术。
  6. 虚函数表
  7. 虚函数表是针对类的还是针对对象的？同一个类的两个对象的虚函数表是怎么维护的？
  8. 编译器为每一个类维护一个虚函数表，每个对象的首地址保存着该虚函数表的指针，同一个类的不同对象实际上指向同一张虚函数表。
  • 纯虚函数如何定义，为什么对于存在虚函数的类中 析构函数 要定义成虚函数
  • 析构函数能抛出异常吗
  • 构造函数 和析构函数中调用虚函数吗？
  • 指针和引用的区别
  • 指针与数组千丝万缕的联系
  • 智能指针是怎么实现的？什么时候改变引用计数？
  1. 构造函数中计数初始化为1；
  2. 拷贝构造函数中计数值加1；
  3. 赋值运算符中，左边的对象引用计数减一，右边的对象引用计数加一；
  4. 析构函数中引用计数减一；
  5. 在赋值运算符和析构函数中，如果减一后为0，则调用delete释放对象。
  6. share_prt与weak_ptr的区别？
  • C++四种类型转换 ： static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast
  • 内存对齐的原则
  • 内联函数有什么优点？内联函数与宏定义的区别？
  • C++内存管理
  • STL里的内存池实现
  • STL里set和map是基于什么实现的。红黑树的特点？
  • STL里的其他数据结构和算法实现也要清楚
  • 这个问题，把STL源码剖析好好看看，不仅面试不慌，自己对STL的使用也会上升一个层次。
  • 必须在构造函数初始化式里进行初始化的数据成员有哪些
  • 模板特化
  • 定位内存泄露
  • (1)在windows平台下通过CRT中的库函数进行检测；
  • (2)在可能泄漏的调用前后生成块的快照，比较前后的状态，定位泄漏的位置
  • (3)Linux下通过工具valgrind检测
  • 手写strcpy，memcpy，strcat，strcmp等函数

数据结构与算法

这一块考察范围太广，主要靠多刷题吧，牛客网，剑指OFFER，LeetCode等。

Hash表

  • Hash表实现（拉链和分散地址）
  • Hash策略常见的有哪些？
  • STL中hash_map扩容发生什么？
  • (1) 创建一个新桶，该桶是原来桶两倍大最接近的质数(判断n是不是质数的方法：用n除2到 sqrt ( n )范围内的数) ；
  • (2) 将原来桶里的数通过指针的转换，插入到新桶中(注意STL这里做的很精细，没有直接将数据从旧桶遍历拷贝数据插入到新桶，而是通过指针转换)
  • (3) 通过swap函数将新桶和旧桶交换，销毁新桶。

树

  • 二叉树 结构，二叉查找树实现；
  • 二叉树的六种遍历；
  • 二叉树的按层遍历；
  • 递归是解决二叉树相关问题的神级方法；
  • 树的各种常见算法题(；
  • 什么是红黑树？
  • 红黑树与AVL树的区别
  • Trie树(字典树)

链表

  • 链表和插入和删除，单向和双向链表都要会
  • 链表的问题考虑多个指针和递归
  • (1) 反向打印链表(递归)
  • (2) 打印倒数第K个节点(前后指针)
  • (3) 链表是否有环(快慢指针)等等。

栈和队列

  • 队列和栈的区别 ？(从实现，应用，自身特点多个方面来阐述，不要只说一个先入先出，先入后出，这个你会别人也会，要展现出你比别人掌握的更深)
  • 典型的应用场景

海量数据问题

  • 十亿整数（随机生成，可重复）中前K最大的数
  • 十亿整数（随机生成，可重复）中出现频率最高的一千个

排序算法

  • 排序算法当然是基础内容了，必须至少能快速写出，快排，建堆，和归并
  • 每种算法的时间空间复杂度，最好最差平均情况

位运算

布隆过滤器

几十亿个数经常要查找某一个数在不在里面，使用布隆过滤器，布隆过滤器的原理。布隆过滤器可能出现误判，怎么保证无误差？

网络与TCP/IP

参考书籍：《图解TCP/IP》，《TCP/IP详解 卷一》，《图解HTTP》，《 HTTP权威指南 》

  • TCP与 UDP 之间的区别
  • (1) IP首部，TCP首部，UDP首部
  • (2) TCP和UDP区别
  • (3) TCP和UDP应用场景
  • (4) 如何实现可靠的UDP
  • TCP三次握手与四次挥手
  • 详细说明TCP状态迁移过程
  • (1) 三次握手和四次挥手状态变化；
  • (2) 2MSL是什么状态？作用是什么？
  • (3)三次握手为什么不是两次或者四次？
  • TCP相关技术
  1. TCP重发机制，Nagle算法
  2. TCP的拥塞控制使用的算法和具体过程
  3. TCP的窗口滑动
  • TCP客户与服务器模型，用到哪些函数
  • UDP客户与服务器模型，用到哪些函数
  • 域名解析过程，ARP的机制，RARP的实现
  • Ping和TraceRoute实现原理

HTTP

  • http/https 1.0、1.1、2.0的特点和区别
  • get/post 区别
  • HTTP返回状态码
  • http 协议头相关

http数据由请求行，首部字段，空行，报文主体四个部分组成

首部字段分为：通用首部字段，请求首部字段，响应首部字段，实体首部字段

  • https与http的区别？如何实现加密传输？加解密方式？
  • 浏览器中输入一个URL发生什么，用到哪些协议？

安全相关

至少了解攻击的原理和基本的防御方法，常见的攻击方法有一下几种

  • SQL注入
  • XSS
  • CSRF
  • SYN洪水攻击
  • APR欺骗

数据库

主要参考书籍：《数据库系统概念》，《高性能MySQL》

  • SQL语言(内外连接，子查询，分组，聚集，嵌套，逻辑)
  • MySQL索引方法？索引的优化？
  • InnoDB与MyISAM区别？
  • 事务的ACID
  • 事务的四个隔离级别
  • 查询优化(从索引上优化，从SQL语言上优化)
  • B-与B+树区别？
  • MySQL的联合索引(又称多列索引)是什么？生效的条件？
  • 分库分表

Linux

主要参考书籍：《现代操作系统》，《APUE》，《UNP》，《LINUX内核设计与实现》，《深入理解LINUX内核》

  • 进程与线程

(1) 进程与线程区别？

(2) 线程比进程具有哪些优势？

(3) 什么时候用多进程？什么时候用多线程？

(4) LINUX中进程和线程使用的几个函数？

(5) 线程同步？

在Windows下线程同步的方式有：互斥量， 信号量 ，事件，关键代码段

在Linux下线程同步的方式有：互斥锁， 自旋锁 ， 读写锁 ，屏障(并发完成同一项任务时，屏障的作用特别好使) 知道这些锁之间的区别，使用场景？

  • 进程间通讯方式
  1. 匿名管道与命名管道的区别 ：匿名管道只能在具有公共祖先的两个进程间使用。
  2. 共享文件映射 mmap
  3. mmap建立进程空间到文件的映射，在建立的时候并不直接将文件拷贝到物理内存，同样采用缺页终端。mmap映射一个具体的文件可以实现任意进程间 共享内存 ，映射一个匿名文件，可以实现父子进程间共享内存。
  4. 常见的信号有哪些？ ：SIGINT，SIGKILL(不能被捕获)，SIGTERM(可以被捕获)，SIGSEGV，SIGCHLD，SIGALRM
  • 内存管理
  1. 虚拟内存的作用？
  2. 虚拟内存的实现？
  3. 操作系统层面对内存的管理？
  4. 内存池的作用？STL里内存池如何实现？
  5. 进程空间和内核空间对内存的管理不同？
  6. Linux的slab层，VAM？
  7. 伙伴算法
  8. 高端内存
  • 进程调度
  1. Linux进程分为两种，实时进程和非实时进程；
  2. 优先级分为静态优先级和动态优先级，优先级的范围；
  3. 调度策略
  4. 交互进程通过平均睡眠时间而被奖励；
  • 死锁

(1) 死锁产生的条件；

(2) 死锁的避免；

  • 命令行
  1. Linux命令 在一个文件中，倒序打印第二行前100个大写字母

cat filename | head -n 2 | tail -n 1 | grep ‘[[:upper:]]’ -o | tr -d ‘\n’| cut -c 1-100 | rev

  1. 与CPU，内存，磁盘相关的命令(top，free, df, fdisk)
  2. 网络相关的命令netstat，tcpdump等
  3. sed, awk, grep三个超强大的命名，分别用与格式化修改，统计，和正则查找
  4. ipcs和ipcrm命令
  5. 查找当前目录以及字母下以.c结尾的文件，且文件中包含”hello world”的文件的路径
  6. 创建定时任务
  • IO模型
  1. 五种IO模型： 阻塞IO，非阻塞IO，IO复用，信号驱动式IO，异步IO
  2. select，poll，epoll的区别
  • 线程池，内存池 自己动手实现一遍

Linux的API

  • fork 与vfork区别
  • fork和vfork都用于创建子进程。但是vfork创建子进程后，父进程阻塞，直到子进程调用exit()或者excle()。
  • 对于内核中过程fork通过调用clone函数，然后clone函数调用do_fork()。do_fork()中调用copy_process()函数先复制task_struct结构体，然后复制其他关于内存，文件，寄存器等信息。fork采用写时拷贝技术，因此子进程和父进程的页表指向相同的页框。但是vfork不需要拷贝页表，因为父进程会一直阻塞，直接使用父进程页表。
  • exit()与_exit()区别
  • exit()清理后进入内核，_exit()直接陷入内核。
  • 孤儿进程与僵死进程
  1. 孤儿进程是怎么产生的？
  2. 僵死进程是怎么产生的？
  3. 僵死进程的危害？
  4. 如何避免僵死进程的产生？
  • Linux是如何避免内存碎片的
  1. 伙伴算法，用于管理物理内存，避免内存碎片;
  2. 高速缓存Slab层用于管理内核分配内存，避免碎片。
  • 共享内存的实现原理？
  • 系统调用与库函数(open, close, create, lseek, write, read)
  • 同步方法有哪些？
  1. 互斥锁，自旋锁，信号量，读写锁，屏障
  2. 互斥锁与自旋锁的区别：互斥锁得不到资源的时候阻塞，不占用cpu资源。自旋锁得不到资源的时候，不停的查询，而然占用cpu资源。
  3. 死锁

其他

  • ++i是否是原子操作
  • 明显不是，++i主要有三个步骤，把数据从内存放在寄存器上，在寄存器上进行自增，把数据从寄存器拷贝会内存，每个步骤都可能被中断。
  • 判断大小端

设计模式

  • 单例模式线程安全的写法
  • STL里的迭代器模式，适配器模式

分布式系统

  • map_reduce原理 （这篇文章讲的很通俗易懂）
  • 负载均衡
  • CDN

主要列出考察内容的方向，问题的理解就得靠自己实践和阅读书籍了，相关问题的答案在我这篇博客中给出了自己理解的程度，欢迎交流！

以下还总结成了文档，目录内容同上，同时总结了一些技巧：

你都看到这了，请转发文章后，加Q群领面试题总结：1*4*8*7*4*5*8*0*0

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