修炼之道 --- 其一

news2024/12/15 21:19:16

序言

大家对面试中的面经八股文是怎样的看法呢，从他的名字 八股文 就可以看出来大家可能并不喜欢他，八股文一般是 死板、浮于表面、不重实际 的特点。但是，我们需要通过辩证的角度来看待一个事情，不能单方面来定性！
一个企业很能在短时间之内考察一个人对知识的熟练程度，为了高效地判断这个人的知识体系是怎样地？也许，八股文 确实是一个不错的选择方式，快速地考察候选人在知识体系各个方面地熟悉程度。
并且我认为，我们也可以将这些知识作为我们自己检阅自己知识体系很好的方式，查漏补缺嘛，完事自己的知识体系结构不是坏事。

一. C++

1. 智能指针实现原理

智能指针采用了 RAII 的思想（在创建对象时申请资源，在析构对象时是释放资源），常用的智能指针有 unique_ptr, shared_ptr(weak_ptr 可看作为他的补充) 。

unique_ptr：通过删除掉拷贝构造，以及普通对象的赋值运算符重载，保证同一份资源只能被一个指针所管理。
shared_ptr：通过 引用计数 的方式实现多个指针对象管理同一份资源，但只有最后一个指针被析构时才释放资源！
weak_ptr：解决了 shared_ptr 循环引用的问题，他只是使用对象，但是不会影响引用计数。

2. 智能指针，里面的计数器何时会改变

当创建，拷贝，赋值时引用计数会加一。当析构，赋值，重置时会减一。

3. 智能指针和管理的对象分别在哪个区

智能指针本身可以存在于栈区或者是堆区，但是管理的对象必须存在于堆区，因为需要堆区的资源我们手动申请释放内存。存在于栈区的对象，当函数结束时会自动销毁，如果智能指针管理栈区的对象会造成 同一个资源被析构两次。

4. 面向对象的特性：多态原理

多态的核心原则是允许不同的类通过相同的接口进行交互，但具体行为会根据实际对象的类型而有所不同。

静态多态：发生在编译期间，通常通过函数重载或运算符重载来实现
动态多态：运行时多态的核心是方法的动态绑定，基类指针或引用可以调用派生类的重写方法，具体调用哪个方法由对象的实际类型决定

动态多态的关键是 ---- 虚函数和动态绑定：
在C++中，运行时多态是通过虚函数（virtual关键字）实现的。当一个基类的指针或引用指向派生类对象时，如果调用虚函数，C++运行时会根据对象的实际类型来调用派生类中的重写函数，而不是基类中的函数。这就是动态绑定。

二、操作系统

1. 线程和进程的区别、应用场景

区别如下：

进程是 CPU 进行资源分配的单位，线程是一个 CPU 进行调度的单位，一个进程可以包含多个线程，线程共享进程的资源
进程之间的是独立的，不共享资源的；线程共享在进程中的代码区，全局区，堆区，文件描述符等资源，但是栈区是独立的
进程调度时切换上下文和页表等信息，开销大；线程进行切换时切换少量上下文信息，页表不用切换，开销小
进程之间相互隔离，一个进程的异常不会影响其他进程；但是线程之间，一个线程的异常会影响其他线程

应用场景：

多进程：密集型计算，因为操作系统实际按照进程为单位分配时间片资源，可以快速的处理数据
多线程：IO 密集型场景，大多数 IO 场景会阻塞当前线程进行切换，线程的切换开销较小

2. 多线程中各种锁，读写锁，互斥锁，自旋锁

互斥锁：同一时刻保证只有一个线程可以访问资源，被阻塞的线程会被阻塞，直到锁被释放。
自旋锁：和互斥锁的区别是，当互斥锁被占用时，线程会被阻塞，下 CPU；但是自旋锁不会阻塞，会一直判断锁的状态是否可用，当临界区的代码非常短时就避免了线程调度的开销。
读写锁：多个线程可以同时拥有读锁，进行读操作，但是写锁只有其他线程不持有任何锁才能获得。