2023-5-2面试题学习

1、内存的可见性你了解吗，讲述一下？

内存可见性是指多个线程访问同一共享变量时，在一个线程修改了该变量值后，下一个线程能立即看到这种变化的能力。

如果一个变量在多个线程间共享，那么为了避免出现数据不一致的情况，线程执行时会把变量存储在各自的CPU缓存中，而不是直接从内存中获取，这个时候可能会导致可见性问题，因为一个线程修改了变量的值，但是另一个线程并不知道这个变量的值被修改了，导致数据不一致的情况。

为了解决这个问题，在Java中提供了volatile关键字来保证内存可见性。如果一个变量被声明为volatile，那么每次访问这个变量都会直接从内存中读取，并且每次修改也会立刻写入到内存中。这确保了所有的线程都能看到变量的最新值，从而避免出现内存可见性问题。

也可以进行加锁synchronized或者lock锁解决这个问题。

2、讲一下面向对象的三大特性，并说出自己理解

面向对象的三大特性是：继承、封装和多态。

封装：是把成员方法和成员变量都放在一个类中，其目的是隐藏内部的细节，防止外部干扰和误操作，提高代码的安全性。

继承：指的是通过继承已经存在的类所拥有的成员变量和方法，而形成新的类。可以提高代码的复用性。

多态：指的是对同一种操作(也可以说是方法)，不同对象可以进行不同的行为。

3、C++多态的原理

C++中的多态有两种方式：运行时多态和编译时多态。

运行时多态是通过虚函数来实现的，当一个类定义了虚函数，它的子类如果没有重写该虚函数，则默认使用父类的实现，当父类指针指向子类对象的时候，

Animal a = new Dog();

调用该虚函数会按照子类实现来执行，从而实现多态特性。

虚函数表是一个类的静态成员，它存储了该类所有虚函数的地址。当一个类被实例化时，会
在其对象中生成一个虚函数指针指向该类的虚函数表，这样就可以在运行时动态地确定调用的虚函数。

举个例子，假设有一个基类Animal和它的两个派生类Dog和Cat，其中Animal定义了一个虚函数makeSound()
，而Dog和Cat分别实现了该虚函数。那么，在编译时，编译器会为Animal、Dog和Cat中的虚函数makeSound()
生成一个相应的虚函数表，并将其存储在静态内存中。

当创建一个Animal类型的对象时，会在对象中生成一个虚函数指针vptr，该指针指向Animal的虚函数表。
同样地，当创建一个Dog类型或Cat类型的对象时，也会在对象中生成一个虚函数指针vptr，只不过该指
针分别指向Dog和Cat的虚函数表。

当程序调用某个对象的虚函数makeSound()时，实际上是通过该对象的虚函数指针vptr去访问该对象所属类的
虚函数表，从而找到该虚函数的地址，最终调用该虚函数。这种方式可以在程序运行时动态地确定调用的函
数，实现了多态性。

总结一下，虚函数表的工作原理可以简单归纳为：在程序运行时动态确定虚函数的地址，并通过该地址调用
正确的虚函数，实现多态性。

4 进程和线程的区别是什么？

我们将计算机系统看成一个工厂，那么CPU就是工人，以单核CPU为例，那么这个工厂只有一个工人。

进程就是这个工厂的产品生成线，我们可以有产品A线，B线等等。

线程就是产品线上的几道工序。

那么进程要工作的时候，需要有工人(也就是CPU)来处理工序(线程)，同时只有工序是不够的，肯定需要有原料等输入，然后对原料进行加工。

这也就解释了进程是资源分配和调度的基本单位，而线程是CPU执行的基本单位。而且线程在进程上执行，那么多个线程就共享进程的资源。

5 记录对字节跳动面试的学习

字节跳动后端面经分享——从一面到HR面 - 知乎 (zhihu.com)

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select、poll、epoll？

深入浅出理解select、poll、epoll的实现 - 知乎 (zhihu.com)

这三个都是多路复用方面的技术。多路复用指的是：复用一个线程处理多个socket。

1.1 select

int select (int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

select 函数监视的文件描述符分3类，分别是writefds、readfds、和exceptfds。当用户系统调用select时，select会将需要监控的readfds集合拷贝到内核空间（假设监控的仅仅是socket读），然后遍历自己监控的socket sk。如果发现某些sk是可以读，然后将可读socket的个数返回给用户。

poll和select很类似，都需要将监控集合拷贝到内核空间，造成性能问题。

1.2 epoll

相比于select，epoll最大的好处在于它不会随着监听fd数目的增长而降低效率

epoll采用三个函数：epoll_create,epoll_ctl,epoll_wait，来做上述select的事情，监控文件描述符，当文件描述符有事件时，向用户返回事件。

epoll_create：创建一个epoll结构体(红黑树+链表)，返回其句柄
epoll_ctl：向 epoll 对象中添加/修改/删除要管理的连接
epoll_wait：等待其管理的连接上的 IO 事件

epoll_create：创建一个红黑树，和一个就绪描述符链表。

epoll_ctl：epoll的事件注册函数，它不同于select，是想红黑树上面祖册要监听的事件类型。

epoll_wait：等待事件的产生，检查就绪描述符链表，是否为空不为空则返回就绪链表中FD的个数

1.3 epoll的两种触发模式？

level 模式：该模式就是只要还有没有处理的事件就会一直通知
edge 模式：该模式是当状态发生变化时才会通知

2 TCP三次握手过程，有什么状态，状态机如何变化？

客户端从：closed --> syn_sent-->established

服务器从：listen --> syn_revd-->established

四次挥手：

客户端：established-->final_wait-->time_wait-->closed

服务端：established-->close_wait-->last_ack-->closed

3 什么是 TIME_WAIT 状态，为什么需要 TIME_WAIT 状态？时间是多久?

2MSL时间是从客户端接收到FIN后发送ACK开始计时的。如果在这个时间段内，服务器没有收到ACK应答报文段，会重发FIN报文段，如果客户端收到了FIN报文段，那么2MSL的时间将会被重置。如果在2MSL时间段内，没有收到任何数据报，客户端则会进入CLOSE状态。

4 Linux 中一个进程的虚拟内存分布长什么样？

只读数据段（rodata）：const修饰的全局变量是存放在常量段的

代码段：存放代码

数据段：存放全局变量和静态变量(已经初始化和未初始化的)

堆：动态内存的分配

内存映射段：常被用来加载共享库（动态库）

栈：存放函数中局部变量

5 为什么要用虚拟内存？

将主存当作辅存的高速缓存，经常活动的东西放在主存中，就像 GTA5 几十 GB 大的东西都放主存中是放不下的，因此可以高效利用主存。
每个进程地址空间都一样，方便管理
进程间的隔离，避免进程破坏其他进程的地址空间

6 虚拟地址映射为物理地址的过程？

cpu获得虚拟内存，然后交给MMU(一般是通过页表进行转换)进行地址翻译成真实的物理内存。 TLB与MMU_mmu tlb_wagsyang的博客-CSDN博客

7 使用线程有哪些好处与坏处？

好处：上下文切换代价小，通信方便

坏处：注意死锁，注意对共享资源的访问。

8 进程有哪些同步的机制？

临界区、互斥、信号量、事件

9 什么是稳定排序？

利用关键词排序后，关键词相同的元素之间的相互顺序不变的排序算法

10 手撕

189.数组循环右移。将一个长度为 n 的数组，循环右移 k 位，要求时间复杂度为 O(n) 空间复杂度为 O(1) 。

思路：先整体reverse，然后前k位reverse，然后后n-k位reverse。

class Solution {
    public void rotate(int[] nums, int k) {
        k %= nums.length;
        reverse(nums, 0, nums.length - 1);
        reverse(nums, 0, k - 1);
        reverse(nums, k, nums.length - 1);
    }

    public void reverse(int[] nums, int start, int end) {
        while (start < end) {
            int temp = nums[start];
            nums[start] = nums[end];
            nums[end] = temp;
            start += 1;
            end -= 1;
        }
    }
}