面试题合集(C++)

精心整理的高频面试问题

一. C++基础

1. 解析面向对象

   面向对象是基于万物皆对象这个哲学观点. 把一个对象抽象成类,具体上就是把一个对象的静态特征和动态特征抽象成属性和方法,也就是把一类事物的算法和数据结构封装在一个类之中,程序就是多个对象和互相之间的通信组成的.
   面向对象具有封装性,继承性,多态性.封装隐蔽了对象内部不需要暴露的细节,使得内部细节的变动跟外界脱离,只依靠接口进行通信.封装性降低了编程的复杂性. 通过继承,使得新建一个类变得容易,一个类从派生类那里获得其非私有的方法和公用属性的繁琐工作交给了编译器.而继承和实现接口和运行时的类型绑定机制 所产生的多态,使得不同的类所产生的对象能够对相同的消息作出不同的反应,极大地提高了代码的通用性.
   总之,面向对象的特性提高了大型程序的重用性和可维护性.

2. 面向对象和面向过程的区别

   面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。
   面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

3. stl中list长度可用size()得到，为什么不用变量保存大小?

二. 数据结构&算法

1. 什么是平衡二叉树？如何插入节点、删除节点，说出关键步骤。

   它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。

1. 快速排序的过程，时间复杂度

   通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。平均时间复杂度O(nlogn)，最差时间复杂度O(n^2)。

2. 常用的Hash算法有哪些

3. 什么是一致性哈希

   均衡性(Balance)
   平衡性是指哈希的结果能够尽可能分布到所有的缓冲中去，这样可以使得所有的缓冲空间都得到利用。很多哈希算法都能够满足这一条件。
   单调性(Monotonicity)
   单调性是指如果已经有一些内容通过哈希分派到了相应的缓冲中，又有新的缓冲区加入到系统中，那么哈希的结果应能够保证原有已分配的内容可以被映射到新的缓冲区中去，而不会被映射到旧的缓冲集合中的其他缓冲区。
   分散性(Spread)
   在分布式环境中，终端有可能看不到所有的缓冲，而是只能看到其中的一部分。当终端希望通过哈希过程将内容映射到缓冲上时，由于不同终端所见的缓冲范围有可能不同，从而导致哈希的结果不一致，最终的结果是相同的内容被不同的终端映射到不同的缓冲区中。这种情况显然是应该避免的，因为它导致相同内容被存储到不同缓冲中去，降低了系统存储的效率。分散性的定义就是上述情况发生的严重程度。好的哈希算法应能够尽量避免不一致的情况发生，也就是尽量降低分散性。
   负载(Load)
   负载问题实际上是从另一个角度看待分散性问题。既然不同的终端可能将相同的内容映射到不同的缓冲区中，那么对于一个特定的缓冲区而言，也可能被不同的用户映射为不同的内容。与分散性一样，这种情况也是应当避免的，因此好的哈希算法应能够尽量降低缓冲的负荷。
   从表面上看，一致性哈希针对的是分布式缓冲的问题，但是如果将缓冲看作P2P系统中的Peer，将映射的内容看作各种共享的资源(数据，文件，媒体流等)，就会发现两者实际上是在描述同一问题。

三. 操作系统&网络

1. TCP如何保证可靠传输

   在TCP的连接中，数据流必须以正确的顺序送达对方。TCP的可靠性是通过顺序编号和确认（ACK）来实现的。TCP在开始传送一个段时，为准备重传而首先将该段插入到发送队列之中，同时启动时钟。其后，如果收到了接受端对该段的ACK信息，就将该段从队列中删去。如果在时钟规定的时间内，ACK未返回，那么就从发送队列中再次送出这个段。TCP在协议中就对数据可靠传输做了保障，握手与断开都需要通讯双方确认，数据传输也需要双方确认成功，在协议中还规定了：分包、重组、重传等规则；而UDP主要是面向不可靠连接的，不能保证数据正确到达目的地。
   另外，TCP是面向流的，发送和接收对于此协议来说，没有什么头和尾，全部顺序投递；而UDP是面向包的，每次接收与发送都是一个数据块。这样在编程时需要注意程序应提供不同的处理模型。在进行传输之前，首先发送请求信号，目的端接收信号后，回复信息，之后建立连接开始传输数据，俗称TCP三次握手。

2. TCP建立连接的三次握手

   第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。
   第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
   第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

3. TCP断开连接的四次挥手

   （1）客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。
   （2）服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。
   （3）服务器关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。
   （4）客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

4. TCP和UDP的区别

   （TCP）传输控制协议，是一种提供可靠数据传输的通用协议。
   （UDP）用户数据报协议，是一个面向无连接的协议。采用该协议不需要两个应用程序先建立连接。UDP协议不提供差错恢复，不能提供数据重传，因此该协议传输数据安全性差。

5. 进程间通信有哪些方式

6. 同步和异步的区别

   所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。