cpp-interview/README.md
2018-02-14 20:22:01 +08:00

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目录


C/C++

  • 封装
  • 继承
  • 多态
  • 虚函数
  • 内存分配和管理
  • extern"C"
  • const作用
  • 什么是面向对象OOP
  • new、malloc、alloca的区别
  • 运行时类型识别RTTI
  • 友元类和友元函数
  • struct和class的区别

STL

数据结构

顺序结构

顺序栈Sequence Stack

typedef struct {
	ElemType *elem;
	int top;
	int size;
	int increment;
} SqSrack;

队列Sequence Queue

typedef struct {
	ElemType * elem;
	int front;
	int rear;
	int maxSize;
}SqQueue;
非循环队列

SqQueue.rear++

循环队列

SqQueue.rear = (SqQueue.rear + 1) % SqQueue.maxSize

顺序表Sequence List

typedef struct {
	ElemType *elem;
	int length;
	int size;
	int increment;
} SqList;

链式结构

哈希表

递归

二叉树

三叉树

森林

算法

排序

查找

Problems

Single Problem

Leetcode Problems

Array

操作系统

  • 进程间的通信方式(管道、有名管道、信号、共享内存、消息队列、信号量、套接字、文件)

计算机网络

  • TCP/IP
  • TCP协议
  • TCP三次握手
  • TCP和UDP的区别
  • socket套接字
  • HTTP返回码

HTTP

runoob . HTTP教程

HTTP 请求方法

  • GET请求指定的页面信息并返回实体主体
  • HEAD类似于get请求只不过返回的响应中没有具体的内容用于获取报头
  • POST向指定资源提交数据进行处理请求例如提交表单或者上传文件。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
  • PUT从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
  • DELETE请求服务器删除指定的页面
  • CONNECTHTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器
  • OPTIONS允许客户端查看服务器的性能
  • TRACE回显服务器收到的请求主要用于测试或诊断

HTTP 状态码

  • 200 OK: 请求成功
  • 301 Moved Permanently: 永久移动。请求的资源已被永久的移动到新URI返回信息会包括新的URI浏览器会自动定向到新URI。今后任何新的请求都应使用新的URI代替
  • 400 Bad Request: 客户端请求的语法错误,服务器无法理解
  • 401 Unauthorized: 请求要求用户的身份认证
  • 403 Forbidden: 服务器理解请求客户端的请求,但是拒绝执行此请求
  • 404 Not Found: 服务器无法根据客户端的请求找到资源(网页)。通过此代码,网站设计人员可设置"您所请求的资源无法找到"的个性页面
  • 408 Request Timeout: 服务器等待客户端发送的请求时间过长,超时
  • 500 Internal Server Error: 服务器内部错误,无法完成请求
  • 503 Service Unavailable: 由于超载或系统维护服务器暂时的无法处理客户端的请求。延时的长度可包含在服务器的Retry-After头信息中
  • 504 Gateway Timeout: 充当网关或代理的服务器,未及时从远端服务器获取请求

数据库

设计模式

网络编程

链接装载库

内存、栈、堆

一般应用程序内存空间有如下区域:

  • 栈:由操作系统自动分配释放,存放函数的参数值、局部变量等的值,用于维护函数调用的上下文
  • 堆:一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收,用来容纳应用程序动态分配的内存区域
  • 可执行文件映像:存储着可执行文件在内存中的映像,由装载器装载是将可执行文件的内存读取或映射到这里
  • 保留区保留区并不是一个单一的内存区域而是对内存中受到保护而禁止访问的内存区域的总称如通常C语言讲无效指针赋值为0NULL因此0地址正常情况下不可能有效的访问数据

栈保存了一个函数调用所需要的维护信息常被称为堆栈帧Stack Frame或活动记录Activate Record一般包含以下几方面

  • 函数的返回地址和参数
  • 临时变量:包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量
  • 保存上下文:包括函数调用前后需要保持不变的寄存器

堆分配算法:

  • 空闲链表Free List
  • 位图Bitmap
  • 对象池

“段错误segment fault” 或 “非法操作该内存地址不能read/write”

典型的非法指针解引用造成的错误。当指针指向一个不允许读写的内存地址,而程序却试图利用指针来读或写该地址时,会出现这个错误。

普遍原因:

  • 将指针初始化位NULL之后没有给它一个合理的值就开始使用指针
  • 没用初始化栈中的指针,指针的值一般会是随机数,之后就直接开始使用指针

编译链接

编译链接过程

  1. 预编译(预编译器处理如#include#define等预编译指令,生成.i.ii文件)
  2. 编译(编译器进行词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成、优化,生成.s文件)
  3. 汇编(汇编器把汇编码翻译成机器码,生成.o文件)
  4. 链接(连接器进行地址和空间分配、符号决议、重定位,生成.out文件)

现在版本GCC把预编译和编译合成一步预编译编译程序cc1、汇编器as、连接器ld

MSVC编译环境编译器cl、连接器link、可执行文件查看器dumpbin

目标文件

编译器编译源代码后生成的文件叫做目标文件。目标文件从结构上讲,它是已经编译后的可执行文件格式,只是还没有经过链接的过程,其中可能有些符号或有些地址还没有被调整。

可执行文件Windows的.exe和Linux的ELF、动态链接库Windows的.dll和Linux的.so、静态链接库Windows的.lib和Linux的.a都是按照可执行文件格式存储Windows按照PE-COFFLinux按照ELF

目标文件格式
  • Windows的PEPortable Executable或称为PE-COFF.obj格式
  • Linux的ELFExecutable Linkable Format.o格式
  • Intel/Microsoft的OMFObject Module Format
  • Unix的a.out格式
  • MS-DOS的.COM格式

PE和ELF都是COFFCommon File Format的变种

目标文件存储结构
功能
File Header 文件头,描述整个文件的文件属性(包括文件是否可执行、是静态链接或动态连接及入口地址、目标硬件、目标操作系统等)
.text section 代码段,执行语句编译成的机器代码
.data section 数据段,已初始化的全局变量和局部静态变量
.bss section BBS段Block Started by Symbol未初始化的全局变量和局部静态变量因为默认值为0所以只是在此预留位置不占空间
.rodate section 只读数据段存放只读数据一般是程序里面的只读变量如const修饰的变量和字符串常量
.comment section 注释信息段,存放编译器版本信息
.note.GNU-stack section 堆栈提示段

其他段略

链接的接口————符号

在链接中目标文件之间相互拼合实际上是目标文件之间对地址的引用即对函数和变量的地址的引用。我们将函数和变量统称为符号Symbol函数名或变量名就是符号名Symbol Name

如下符号表Symbol Table

Symbol符号名 Symbol Value (地址)
main 0x100
Add 0x123
... ...

extern "C"

extern "C" 的作用是让C++编译器将 extern "C" 声明的代码当作C语言代码处理可以避免C++因符号修饰导致代码不能和C语言库中的符号进行链接的问题。

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void *memset(void *, int, size_t);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Linux的共享库Shared Library

Linux下的共享库就是普通的ELF共享对象。

共享库版本更新应该保证二进制接口ABIApplication Binary Interface的兼容

命名

libname.so.x.y.z

  • x主版本号不同主版本号的库之间不兼容需要重新编译
  • y次版本号高版本号向后兼容低版本号
  • z发布版本号不对接口进行更改完全兼容

路径

大部分包括Linux在内的开源系统遵循FHSFile Hierarchy Standard的标准这标准规定了系统文件如何存放包括各个目录结构、组织和作用。

  • /lib存放系统最关键和最基础的共享库如动态链接器、C语言运行库、数学库等
  • /usr/lib:存放非系统运行时所需要的关键性的库,主要是开发库
  • /usr/local/lib:存放跟操作系统本身并不十分相关的库,主要是一些第三方应用程序的库

动态链接器会在/lib/usr/lib和由/etc/ld.so.conf配置文件指定的,目录中查找共享库

环境变量

  • LD_LIBRARY_PATH:临时改变某个应用程序的共享库查找路径,而不会影响其他应用程序
  • LD_PRELOAD:指定预先装载的一些共享库甚至是目标文件
  • LD_DEBUG:打开动态链接器的调试功能

DLL头文件

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#ifdef _WIN32
#  ifdef MODULE_API_EXPORTS
#    define MODULE_API __declspec(dllexport)
#  else
#    define MODULE_API __declspec(dllimport)
#  endif
#else
#  define MODULE_API
#endif

MODULE_API int module_init();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

DLL源文件

#define MODULE_API_EXPORTS
#include "module.h"

MODULE_API int module_init()
{
    /* do something useful */
    return 0;
}

运行库Runtime Library

典型程序运行步骤

  1. 操作系统创建进程,把控制权交给程序的入口(往往是运行库中的某个入口函数)
  2. 入口函数对运行库和程序运行环境进行初始化包括堆、I/O、线程、全局变量构造等等
  3. 入口函数初始化后调用main函数正式开始执行程序主体部分。
  4. main函数执行完毕后返回到入口函数进行清理工作包括全局变量析构、堆销毁、关闭I/O等然后进行系统调用结束进程。

一个程序的I/O指代程序与外界的交互包括文件、管程、网络、命令行、信号等。更广义地讲I/O指代操作系统理解为“文件”的事物。

glibc 入口

_start -> __libc_start_main -> exit -> _exit

其中main(argc, argv, __environ)函数在__libc_start_main里执行。

MSVC CRT 入口

int mainCRTStartup(void)

执行如下操作:

  1. 初始化和OS版本有关的全局变量。
  2. 初始化堆。
  3. 初始化I/O。
  4. 获取命令行参数和环境变量。
  5. 初始化C库的一些数据。
  6. 调用main并记录返回值。
  7. 检查错误并将main的返回值返回。

C语言运行库CRT

大致包含如下功能:

  • 启动与退出:包括入口函数及入口函数所依赖的其他函数等。
  • 标准函数有C语言标准规定的C语言标准库所拥有的函数实现。
  • I/OI/O功能的封装和实现。
  • 堆:堆的封装和实现。
  • 语言实现:语言中一些特殊功能的实现。
  • 调试:实现调试功能的代码。

C语言标准库ANSI C

包含:

  • 标准输入输出stdio.h
  • 文件操作stdio.h
  • 字符操作ctype.h
  • 字符串操作string.h
  • 数学函数math.h
  • 资源管理stdlib.h
  • 格式转换stdlib.h
  • 时间/日期time.h
  • 断言assert.h
  • 各种类型上的常数limits.h & float.h
  • 变长参数stdarg.h
  • 非局部跳转setjmp.h

海量数据处理

其他

书籍

  • 《剑指Offer》
  • 《编程珠玑》
  • 《深度探索C++对象模型》
  • 《Effective C++》
  • 《More Effective C++》
  • 《深入理解C++11》
  • 《STL源码剖析》
  • 《深入理解计算机系统》
  • 《TCP/IP网络编程》
  • 《程序员的自我修养》

复习刷题网站

面试题目经验