mst4

域名解析过程？

ARP的机制，RARP的实现？

Ping和TraceRoute实现原理

Ping是通过发送ICMP报文回显请求实现

TraceRoute通过发送UDP报文，设置目的端口为一个不可能的值，将IP首部中的TTL分别设置从1到N，每次逐个增加，如果收到端口不可达，说明到达目的主机，如果是因为TTL跳数超过，路由器会发送主机不可达的ICMP报文。

套接字选项用过哪些？

当我们访问国外网站时很卡是什么原因？游戏加速器的原理？

带宽一定时，多线程下载为什么比单线程要快？

为什么局域网网速那么快？

数据库

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？

什么是MVCC？

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

数据结构与算法

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

常见的算法题？

反向打印链表(递归)

打印倒数第K个节点(前后指针)

链表是否有环(快慢指针)等等

链表的翻转

双向链表的冒泡排序

跳表的介绍？

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

栈的出栈顺序有多少种？

典型的应用场景？

常见的算法题？

两个栈模拟队列

两个队列模拟栈

树

二叉树的遍历(前序、中序、后序、按层、递归非递归)

二叉树常见的算法题(http://blog.csdn.net/xiajun07061225/article/details/12760493)

什么是堆？

什么是红黑数？与AVL树的区别？

字典树

哈希表

哈希算法有哪些？

解决哈希冲突？

STL中hash_map扩容发生什么？

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)sqrt(n)范围内的数)

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)

通过swap函数将新桶和旧桶交换，销毁新桶。

排序和查找

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

海量数据问题

常见的题目

1. 十亿整数（随机生成，可重复）中前K最大的数

类似问题的解决方法思路：首先哈希将数据分成N个文件，然后对每个文件建立K个元素最小/大堆（根据要求来选择）。最后将文件中剩余的数插入堆中，并维持K个元素的堆。最后将N个堆中的元素合起来分析。可以采用归并的方式来合并。在归并的时候为了提高效率还需要建一个N个元素构成的最大堆，先用N个堆中的最大值填充这个堆，然后就是弹出最大值，指针后移的操作了。当然这种问题在现在的互联网技术中，一般就用map-reduce框架来做了。

大数据排序相同的思路：先哈希（哈希是好处是分布均匀，相同的数在同一个文件中），然后小文件装入内存快排，排序结果输出到文件。最后建堆归并。

2. 十亿整数（随机生成，可重复）中出现频率最高的一千个

位运算

判断一个数二进制有多少个1？

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？

设计模式

单例模式线程安全的写法

STL里的迭代器使用了迭代器模式

MVC的理解

分布式系统

map_reduce原理 参考链接

负载均衡

CDN

一致性哈希

系统设计

1.根据熟悉的语言，谈谈两种语言的区别？

主要浅谈下C/C++和PHP语言的区别:

1)PHP弱类型语言，一种脚本语言，对数据的类型不要求过多，较多的应用于Web应用开发，现在好多互联网开发公司的主流web后台开发语言，主要框架为mvc模型，如smarty,yaf，升级的PHP7速度较快，对服务器的压力要小很多，在新浪微博已经有应用，对比很明显。

2)C/C++开发语言，C语言更偏向硬件底层开发，C++语言是目前为止我认为语法内容最多的一种语言。C/C++在执行速度上要快很多，毕竟其他类型的语言大都是C开发的，更多应用于网络编程和嵌入式编程。

2.volatile是干啥用的，（必须将cpu的寄存器缓存机制回答的很透彻），使用实例有哪些？（重点）

1）访问寄存器比访问内存单元要快,编译器会优化减少内存的读取，可能会读脏数据。声明变量为volatile，编译器不再对访问该变量的代码优化，仍然从内存读取，使访问稳定。

总结：volatile关键词影响编译器编译的结果，用volatile声明的变量表示该变量随时可能发生变化，与该变量有关的运算，不再编译优化，以免出错。

2）使用实例如下(区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。)：

并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
多线程应用中被几个任务共享的变量
3)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

可以。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。
4）一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
可以。尽管这并不很常见。一个例子当中断服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。

下面的函数有什么错误：
int square(volatile int *ptr) {
return ptr * ptr;
}
下面是答案：
这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针ptr指向值的平方，但是，由于ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
int square(volatile int *ptr){
int a,b;
a = *ptr;
b = ptr;
return a * b;
}
由于ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：
long square(volatile int *ptr){
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}

3.static const等等的用法，（能说出越多越好）（重点）

2 首先说说const的用法（绝对不能说是常数）

1）在定义的时候必须进行初始化

2）指针可以是const 指针，也可以是指向const对象的指针

3）定义为const的形参，即在函数内部是不能被修改的

4）类的成员函数可以被声明为常成员函数，不能修改类的成员变量

5）类的成员函数可以返回的是常对象，即被const声明的对象

6）类的成员变量是常成员变量不能在声明时初始化，必须在构造函数的列表里进行初始化

（注：千万不要说const是个常数，会被认为是外行人的！！！！哪怕说个只读也行）

下面的声明都是什么意思？
const int a; a是一个常整型数
int const a; a是一个常整型数
const int *a; a是一个指向常整型数的指针，整型数是不可修改的，但指针可以
int * const a; a为指向整型数的常指针，指针指向的整型数可以修改，但指针是不可修改的
int const * a const; a是一个指向常整型数的常指针，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的
通过给优化器一些附加的信息，使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数，防止其被无意的代码修改。简而言之，这样可以减少bug的出现。

Const如何做到只读？

这些在编译期间完成，对于内置类型，如int， 编译器可能使用常数直接替换掉对此变量的引用。而对于结构体不一定。

2 再说说static的用法（三个明显的作用一定要答出来）

1）在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
2）在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。
3）在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用

4）类内的static成员变量属于整个类所拥有，不能在类内进行定义，只能在类的作用域内进行定义

5）类内的static成员函数属于整个类所拥有，不能包含this指针，只能调用static成员函数

static全局变量与普通的全局变量有什么区别?static局部变量和普通局部变量有什么区别?static函数与普通函数有什么区别?

static全局变量与普通的全局变量有什么区别：static全局变量只初使化一次，防止在其他文件单元中被引用;
static局部变量和普通局部变量有什么区别：static局部变量只被初始化一次，下一次依据上一次结果值；
static函数与普通函数有什么区别：static函数在内存中只有一份，普通函数在每个被调用中维持一份拷贝

4.extern c 作用

告诉编译器该段代码以C语言进行编译。

5.指针和引用的区别

1）引用是直接访问，指针是间接访问。

2）引用是变量的别名，本身不单独分配自己的内存空间，而指针有自己的内存空间

3）引用绑定内存空间（必须赋初值），是一个变量别名不能更改绑定，可以改变对象的值。

总的来说：引用既具有指针的效率，又具有变量使用的方便性和直观性

6. 关于静态内存分配和动态内存分配的区别及过程

1. 静态内存分配是在编译时完成的，不占用CPU资源；动态分配内存运行时完成，分配与释放需要占用CPU资源；

2)静态内存分配是在栈上分配的，动态内存是堆上分配的；

3)动态内存分配需要指针或引用数据类型的支持，而静态内存分配不需要；

4)静态内存分配是按计划分配，在编译前确定内存块的大小，动态内存分配运行时按需分配。

5)静态分配内存是把内存的控制权交给了编译器，动态内存把内存的控制权交给了程序员；

6)静态分配内存的运行效率要比动态分配内存的效率要高，因为动态内存分配与释放需要额外的开销；动态内存管理水平严重依赖于程序员的水平，处理不当容易造成内存泄漏。

7. 头文件中的 ifndef/define/endif 干什么用？

预处理，防止头文件被重复使用，包括pragma once都是这样的

8. 宏定义求两个元素的最小值

#define MIN(A,B) （（A） <= (B) ? (A) : (B))

9. 分别设置和清除一个整数的第三位？

#define BIT3 (0x1<<3)

static int a;

void set_bit3(void){

a |= BIT3;

}

void clear_bit3(void){

a &= ~BIT3;

}

10. 用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1年中有多少秒

#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL

11. 预处理器标识#error的目的是什么？

抛出错误提示，标识外部宏是否被定义!

12. 嵌入式系统中经常要用到无限循环，你怎么样用C编写死循环呢？

记住这是第一方案！！！！
while(1)
{
}

一些程序员更喜欢如下方案：
for(;{
}

汇编语言的无线循环是：
Loop:
…
goto Loop;

13. 用变量a给出下面的定义

一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型数 int (*a[10])(int);

14. 中断是嵌入式系统中重要的组成部分，这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是，产生了一个新的关键字 __interrupt

15. memcpy函数的实现

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count) {

char *tmp = dest;

const char *s = src;

while (count–)

*tmp++ = *s++;

return dest;

}

17. Strcpy函数实现

char *strcpy(char *dst,const char *src) {

  assert(dst != NULL && src != NULL); 

  char *ret = dst; 

  while((* dst++ = * src++) != '\0') ; 

  return ret; 

}

18. strcat函数的实现

char *strcat(char *strDes, const char *strSrc){

assert((strDes != NULL) && (strSrc != NULL));

char *address = strDes;

while (*strDes != ‘\0′)

++ strDes;

while ((*strDes ++ = *strSrc ++) != ‘\0′)

return address;

}

19．strncat实现

char *strncat(char *strDes, const char *strSrc, int count){

assert((strDes != NULL) && (strSrc != NULL));

char *address = strDes;

while (*strDes != ‘\0′)

++ strDes;

while (count — && *strSrc != ‘\0′ )

*strDes ++ = *strSrc ++;

*strDes = ‘\0′;

return address;

}

20. strcmp函数实现

int strcmp(const char *str1,const char *str2){

/*不可用while(*str1++==*str2++)来比较，当不相等时仍会执行一次++，

return返回的比较值实际上是下一个字符。应将++放到循环体中进行。*/

while(*str1 == *str2){

    if(*str1 == '\0')

        return0;

     

    ++str1;

    ++str2;

}

return *str1 - *str2;

}

21. strncmp实现

int strncmp(const char *s, const char *t, int count){

assert((s != NULL) && (t != NULL));

while (*s && *t && *s == *t && count –) {

    ++ s;

    ++ t;

}

return (*s – *t);

}

22.strlen函数实现

int strlen(const char *str){

assert(str != NULL);

int len = 0;

while (*str ++ != ‘\0′)

    ++ len;

return len;

}

23. strpbrk函数实现

char * strpbrk(const char * cs,const char * ct){

const char *sc1,*sc2;

for( sc1 = cs; *sc1 != '\0'; ++sc1){

    for( sc2 = ct; *sc2 != '\0'; ++sc2){

        if (*sc1 == *sc2){

            return (char *) sc1;

        }

    }

}

return NULL;

}

24. strstr函数实现

char *strstr(const char *s1,const char *s2){

int len2;

if(!(len2=strlen(s2)))//此种情况下s2不能指向空，否则strlen无法测出长度，这条语句错误

return(char*)s1;

for(;*s1;++s1)

{

　if(*s1==*s2 && strncmp(s1,s2,len2)==0)

　return(char*)s1;

}

return NULL;

}

25. string实现（注意：赋值构造，operator=是关键）

class String{

public:

//普通构造函数

String(const char *str = NULL);

//拷贝构造函数

String(const String &other);

//赋值函数

String & operator=(String &other) ;

//析构函数

~String(void);

private:

char* m_str;

};

分别实现以上四个函数

//普通构造函数

String::String(const char* str){

if(str==NULL) //如果str为NULL，存空字符串{

    m_str = new char[1]; //分配一个字节

    *m_str = ‘\0′; //赋一个’\0′

}else{

   str = new char[strlen(str) + 1];//分配空间容纳str内容

    strcpy(m_str, str); //复制str到私有成员m_str中

}

}

//析构函数

String::~String(){

if(m_str!=NULL) //如果m_str不为NULL，释放堆内存{

    delete [] m_str;

    m_str = NULL;

}

}

//拷贝构造函数

String::String(const String &other){

m_str = new char[strlen(other.m_str)+1]; //分配空间容纳str内容

strcpy(m_str, other.m_str); //复制other.m_str到私有成员m_str中 

}

//赋值函数

String & String::operator=(String &other){

if(this == &other) //若对象与other是同一个对象，直接返回本{

    return *this

}

delete [] m_str; //否则，先释放当前对象堆内存

m_str = new char[strlen(other.m_str)+1]; //分配空间容纳str内容

strcpy(m_str, other.m_str); //复制other.m_str到私有成员m_str中

return *this；

}

26. C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗，如果是它做些什么？
    int a = 5, b = 7, c;
    c = a+++b; 等同于 c = a++ + b;
    因此, 这段代码持行后a = 6, b = 7, c = 12。

27. 用struct关键字与class关键定义类以及继承的区别

（1）定义类差别

     struct关键字也可以实现类，用class和struct关键字定义类的唯一差别在于默认访问级别：默认情况下，struct成员的访问级别为public，而class成员的为private。语法使用也相同，直接将class改为struct即可。

（2）继承差别

使用class保留字的派生类默认具有private继承，而用struct保留字定义的类某人具有public继承。其它则没有任何区别。

主要点就两个：默认的访问级别和默认的继承级别 class都是private

28.派生类与虚函数概述

(1) 派生类继承的函数不能定义为虚函数。虚函数是希望派生类重新定义。如果派生类没有重新定义某个虚函数，则在调用的时候会使用基类中定义的版本。

(2)派生类中函数的声明必须与基类中定义的方式完全匹配。

(3) 基类中声明为虚函数，则派生类也为虚函数。

29. 虚函数与纯虚函数区别

1）虚函数在子类里面也可以不重载的；但纯虚必须在子类去实现

2）带纯虚函数的类叫虚基类也叫抽象类，这种基类不能直接生成对象，只能被继承，重写虚函数后才能使用，运行时动态动态绑定！

30.深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：

char ori[]=“hello”；char *copy=ori；

深拷贝：

char ori[]=“hello”; char *copy=new char[]; copy=ori;

浅拷贝只是对指针的拷贝，拷贝后两个指针指向同一个内存空间，深拷贝不但对指针进行拷贝，而且对指针指向的内容进行拷贝，经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

浅拷贝可能出现的问题：

1） 浅拷贝只是拷贝了指针，使得两个指针指向同一个地址，这样在对象块结束，调用函数析构的时，会造成同一份资源析构2次，即delete同一块内存2次，造成程序崩溃。

2） 浅拷贝使得两个指针都指向同一块内存，任何一方的变动都会影响到另一方。

3） 同一个空间，第二次释放失败，导致无法操作该空间，造成内存泄漏。

31. stl各容器的实现原理（必考）

1. Vector顺序容器，是一个动态数组，支持随机插入、删除、查找等操作，在内存中是一块连续的空间。在原有空间不够情况下自动分配空间，增加为原来的两倍。vector随机存取效率高，但是在vector插入元素，需要移动的数目多，效率低下。

注：vector动态增加大小时是以原大小的两倍另外配置一块较大的空间，然后将原内容拷贝过来，然后才开始在原内容之后构造新元素，并释放原空间。因此，对vector空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了。

2. Map关联容器，以键值对的形式进行存储，方便进行查找。关键词起到索引的作用，值则表示与索引相关联的数据。红黑树的结构实现，插入删除等操作都在O(logn)时间内完成。

3. Set是关联容器，set每个元素只包含一个关键字。set支持高效的关键字检查是否在set中。set也是以红黑树的结构实现，支持高效插入、删除等操作。

32.哪些库函数属于高危函数，为什么？

strcpy 赋值到目标区间可能会造成缓冲区溢出！

33.STL有7种主要容器：vector,list,deque,map,multimap,set,multiset

34.你如何理解MVC。简单举例来说明其应用。

MVC模式是observer 模式的一个特例,现在很多都是java的一些框架，MFC的，PHP的。

35.C++特点是什么，多态实现机制？（面试问过）多态作用？两个必要条件？

C++中多态机制主要体现在两个方面，一个是函数的重载，一个是接口的重写。接口多态指的是“一个接口多种形态”。每一个对象内部都有一个虚表指针，该虚表指针被初始化为本类的虚表。所以在程序中，不管你的对象类型如何转换，但该对象内部的虚表指针是固定的，所以呢，才能实现动态的对象函数调用，这就是C++多态性实现的原理。

多态的基础是继承，需要虚函数的支持，简单的多态是很简单的。子类继承父类大部分的资源，不能继承的有构造函数，析构函数，拷贝构造函数，operator=函数，友元函数等等

作用：

隐藏实现细节，代码能够模块化；2. 接口重用：为了类在继承和派生的时候正确调用。
必要条件：

1. 一个基类的指针或者引用指向派生类的对象；2.虚函数

2. 多重继承有什么问题? 怎样消除多重继承中的二义性?

1)增加程序的复杂度，使程序的编写和维护比较困难，容易出错；

2)继承类和基类的同名函数产生了二义性，同名函数不知道调用基类还是继承类，C++中使用虚函数解决这个问题

3)继承过程中可能会继承一些不必要的数据，对于多级继承，可能会产生数据很长

可以使用成员限定符和虚函数解决多重继承中函数的二义性问题。

37.求两个数的乘积和商数，该作用由宏定义来实现

#define product(a,b) ((a)*(b))
#define divide(a,b) ((a)/(b))

38.什么叫静态关联，什么叫动态关联

多态中，静态关联是程序在编译阶段就能确定实际执行动作，程序运行才能确定叫动态关联

39.什么叫智能指针?常用的智能指针有哪些？智能指针的实现？

智能指针是一个存储指向动态分配（堆）对象指针的类，构造函数传入普通指针，析构函数释放指针。栈上分配，函数或程序结束自动释放，防止内存泄露。使用引用计数器，类与指向的对象相关联，引用计数跟踪该类有多少个对象共享同一指针。创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；当对象作为另一对象的副本而创建，增加引用计数；对一个对象进行赋值时，减少引用计数，并增加右操作数所指对象的引用计数；调用析构函数时，构造函数减少引用计数，当引用计数减至0，则删除基础对象。

std::auto_ptr，不支持复制（拷贝构造函数）和赋值（operator =），编译不会提示出错。

C++11引入的unique_ptr， 也不支持复制和赋值，但比auto_ptr好，直接赋值会编译出错。

C++11或boost的shared_ptr，基于引用计数的智能指针。可随意赋值，直到内存的引用计数为0的时候这个内存会被释放。还有Weak_ptr

40.枚举与#define 宏的区别

1）#define 宏常量是在预编译阶段进行简单替换。枚举常量则是在编译的时候确定其值。
2）可以调试枚举常量，但是不能调试宏常量。
3）枚举可以一次定义大量相关的常量，而#define 宏一次只能定义一个。

41.介绍一下函数的重载
重载是在不同类型上作不同运算而又用同样的名字的函数。重载函数至少在参数个数，参数类型， 或参数顺序上有所不同。

42.派生新类的过程要经历三个步骤

1.吸收基类成员 2.改造基类成员 3.添加新成员

43.面向对象的三个基本特征，并简单叙述之?

1)封装：将客观事物抽象成类，每个类对自身的数据和方法实行2)继承3)多态：允许一个基类的指针或引用指向一个派生类对象

44.多态性体现都有哪些？动态绑定怎么实现？

多态性是一个接口,多种实现，是面向对象的核心。 编译时多态性：通过重载函数实现。运行时多态性：通过虚函数实现,结合动态绑定。

45.虚函数，虚函数表里面内存如何分配？

编译时若基类中有虚函数，编译器为该的类创建一个一维数组的虚表，存放是每个虚函数的地址。基类和派生类都包含虚函数时，这两个类都建立一个虚表。构造函数中进行虚表的创建和虚表指针的初始化。在构造子类对象时，要先调用父类的构造函数，初始化父类对象的虚表指针，该虚表指针指向父类的虚表。执行子类的构造函数时，子类对象的虚表指针被初始化，指向自身的虚表。每一个类都有虚表。虚表可以继承，如果子类没有重写虚函数，那么子类虚表中仍然会有该函数的地址，只不过这个地址指向的是基类的虚函数实现。派生类的虚表中虚函数地址的排列顺序和基类的虚表中虚函数地址排列顺序相同。当用一个指针/引用调用一个函数的时候，被调用的函数是取决于这个指针/引用的类型。即如果这个指针/引用是基类对象的指针/引用就调用基类的方法；如果指针/引用是派生类对象的指针/引用就调用派生类的方法，当然如果派生类中没有此方法，就会向上到基类里面去寻找相应的方法。这些调用在编译阶段就确定了。当涉及到多态性的时候，采用了虚函数和动态绑定，此时的调用就不会在编译时候确定而是在运行时确定。不在单独考虑指针/引用的类型而是看指针/引用的对象的类型来判断函数的调用，根据对象中虚指针指向的虚表中的函数的地址来确定调用哪个函数。

46. 纯虚函数如何定义？含有纯虚函数的类称为什么？为什么析构函数要定义成虚函数？

纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。纯虚函数是虚函数再加上= 0。virtual void fun ()=0。含有纯虚函数的类称为抽象类在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。如果析构函数不是虚函数，那么释放内存时候，编译器会使用静态联编，认为p就是一个基类指针，调用基类析构函数，这样子类对象的内存没有释放，造成内存泄漏。定义成虚函数以后，就会动态联编，先调用子类析构函数，再基类。
47. C++中哪些不能是虚函数？

1）普通函数只能重载，不能被重写，因此编译器会在编译时绑定函数。
2）构造函数是知道全部信息才能创建对象，然而虚函数允许只知道部分信息。
3）内联函数在编译时被展开，虚函数在运行时才能动态绑定函数。
4）友元函数 因为不可以被继承。
5）静态成员函数 只有一个实体，不能被继承。父类和子类共有。
48. 类型转换有哪些？各适用什么环境？dynamic_cast转换失败时，会出现什么情况(对指针，返回NULL.对引用，抛出bad_cast异常)？

静态类型转换，static_cast，基本类型之间和具有继承关系的类型。
例子A,double类型转换成int。B,将子类对象转换成基类对象。
常量类型转换，const_cast, 去除指针变量的常量属性。
无法将非指针的常量转换为普通变量。
动态类型转换，dynamic_cast，运行时进行转换分析的，并非在编译时进行。dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类。dynamic_cast用于类层次间的向上转换和向下转换，还可以用于类间的交叉转换。在类层次间进行向上转换，即子类转换为父类，此时完成的功能和static_cast是相同的，因为编译器默认向上转换总是安全的。向下转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，更加安全。类间的交叉转换指的是子类的多个父类之间指针或引用的转换。该函数只能在继承类对象的指针之间或引用之间进行类型转换，或者有虚函数的类。

49. 如何判断一段程序是由C 编译程序还是由C++编译程序编译的？

#ifdef __cplusplus
cout<<“C++”;
#else
cout<<“c”;
#endif

50. 为什么要用static_cast转换而不用c语言中的转换？
    Static_cast转换，它会检查类型看是否能转换，有类型安全检查。
    比如，这个在C++中合法，但是确实错误的。
    A* a= new A;
    B* b = (B*)a;

51. 操作符重载（+操作符），具体如何去定义？
    除了类属关系运算符”.”、成员指针运算符”.*”、作用域运算符”::”、sizeof运算符和三目运算符”?:”以外，C++中的所有运算符都可以重载。
    <返回类型说明符> operator <运算符符号>(<参数表>){}
    重载为类的成员函数和重载为类的非成员函数。参数个数会不同，应为this指针。

52. 内存对齐的原则？
    A.结构体的大小为最大成员的整数倍。
    B.成员首地址的偏移量为其类型大小整数倍。

53. 内联函数与宏定义的区别？
    内联函数是用来消除函数调用时的时间开销。频繁被调用的短小函数非常受益。
    A. 宏定义不检查函数参数，返回值什么的，只是展开，相对来说，内联函数会检查参数类型，所以更安全。
    B. 宏是由预处理器对宏进行替代，而内联函数是通过编译器控制来实现的

54. 动态分配对象和静态分配对象的区别？
    动态分配就是用运算符new来创建一个类的对象，在堆上分配内存。
    静态分配就是A a;这样来由编译器来创建一个对象，在栈上分配内存。

55. explicit是干什么用的 ?
    构造器 ，可以阻止不应该允许的经过转换构造函数进行的隐式转换的发生。explicit是用来防止外部非正规的拷贝构造的，要想不存在传值的隐式转换问题。

56. 内存溢出有那些因素？
    (1) 使用非类型安全(non-type-safe)的语言如 C/C++ 等。
    (2) 以不可靠的方式存取或者复制内存缓冲区。
    (3) 编译器设置的内存缓冲区太靠近关键数据结构。

57. new与malloc的区别，delete和free的区别？
    1.malloc/free是C/C++语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符
    2.new能够自动分配空间大小，malloc传入参数。

58. new/delete能进行对对象进行构造和析构函数的调用进而对内存进行更加详细的工作，而malloc/free不能。
    既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++还保留malloc/free呢？因为C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

59. 必须使用初始化列表初始化数据成员的情况
    1.是对象的情况；
    2.const修饰的类成员；
    3.引用成员数据；

类成员变量的初始化不是按照初始化表顺序被初始化，是按照在类中声明的顺序被初始化的。
59.深入谈谈堆和栈

1).分配和管理方式不同 ：
堆是动态分配的，其空间的分配和释放都由程序员控制。
栈由编译器自动管理。栈有两种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配由编译器完成，比如局部变量的分配。动态分配由alloca()函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器进行释放，无须手工控制。
2).产生碎片不同
对堆来说，频繁的new/delete或者malloc/free势必会造成内存空间的不连续，造成大量的碎片，使程序效率降低。
对栈而言，则不存在碎片问题，因为栈是先进后出的队列，永远不可能有一个内存块从栈中间弹出。
3).生长方向不同
堆是向着内存地址增加的方向增长的，从内存的低地址向高地址方向增长。
栈是向着内存地址减小的方向增长，由内存的高地址向低地址方向增长。
60.内存的静态分配和动态分配的区别？
时间不同。静态分配发生在程序编译和连接时。动态分配则发生在程序调入和执行时。
空间不同。堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配。alloca，可以从栈里动态分配内存，不用担心内存泄露问题，当函数返回时，通过alloca申请的内存就会被自动释放掉。

61. 模版怎么实现？模版作用？
    实现：template void swap(T& a, T& b){}
    作用：将算法与具体对象分离，与类型无关，通用，节省精力

62. 多重类构造和析构的顺序

记住析构函数的调用顺序与构造函数是相反的。
63. 迭代器删除元素的会发生什么？

迭代器失效
64. 静态成员函数和数据成员有什么意义？
1）非静态数据成员，每个对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员，是该类的所有对象所共有的，在程序中只分配一次内存只有一份拷贝，所以对象都共享，值对每个对象都是一样的，它的值可以更新。

2）静态数据成员存储在全局数据区，所以不能在类声明中定义，应该在类外定义。由于它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它。

3）静态成员函数与静态数据成员一样，都是在类的内部实现，属于类定义的一部分。因为普通成员函数总是具体的属于具体对象的，每个有this指针。静态成员函数没有this指针，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数。静态成员之间可以互相访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；

4）非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；

5）没有this指针的额外开销，静态成员函数与类的全局函数相比，速度上会有少许的增长；

6）调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指调用静态成员函数。
65.sizeof一个类求大小（注意成员变量，函数，虚函数，继承等等对大小的影响）

http://blog.csdn.net/jollyhope/article/details/1895357

http://www.cnblogs.com/BeyondTechnology/archive/2010/09/21/1832369.html

66请用C/C++实现字符串反转（不调用库函数）”abc”类型的

char *reverse_str(char *str) {

if(NULL == str) { //字符串为空直接返回

    return str;

}

char *begin;

char *end;

begin = end = str;



while(*end != '\0') { //end指向字符串的末尾

    end++;

}

--end;



char temp;

while(begin < end) { //交换两个字符

    temp = *begin;

    *begin = *end;

    *end = temp;

    begin++;

    end--;

}

return str; //返回结果

}

67.写一个函数，将字符串翻转，翻转方式如下：“I am a student”反转成“student a am I”，不借助任何库函数

1 #include “stdio.h”

2 #include

3 using namespace std;

4

5 void revesal(char * start, char* end){

6 char *temp_s = start;

7 char *temp_e = end;

8 while(temp_s < temp_e){

9 char temp= *temp_s;

10 *temp_s= *temp_e;

11 *temp_e = temp;

12 ++temp_s;

13 --temp_e;

14 }

15 return;

16 }

17

18 void revesal_str(char *str){

19 if(str == NULL){

20 return;

21 }

22

23 char *start = str;

24 char *end = str;

25

26 while(*++end !=’\0’);

27 revesal(start, end-1);

28 cout << str << endl;

29 char *sub_start = str;

30 while(start < end + 1 ){

31 if(*start == ’ ’ || *start == ‘\0’){

32 char *temp = start - 1;

33 revesal(sub_start,temp);

34 while(*++start ==’ ');

35 sub_start = start;

36 continue;

37 }

38 ++start;

39 }

40 }

68.析构函数可以抛出异常吗？为什么不能抛出异常？除了资源泄露，还有其他需考虑的因素吗？

C++标准指明析构函数不能、也不应该抛出异常。C++异常处理模型最大的特点和优势就是对C++中的面向对象提供了最强大的无缝支持。那么如果对象在运行期间出现了异常，C++异常处理模型有责任清除那些由于出现异常所导致的已经失效了的对象(也即对象超出了它原来的作用域)，并释放对象原来所分配的资源， 这就是调用这些对象的析构函数来完成释放资源的任务，所以从这个意义上说，析构函数已经变成了异常处理的一部分。

1）如果析构函数抛出异常，则异常点之后的程序不会执行，如果析构函数在异常点之后执行了某些必要的动作比如释放某些资源，则这些动作不会执行，会造成诸如资源泄漏的问题。

2）通常异常发生时，c++的机制会调用已经构造对象的析构函数来释放资源，此时若析构函数本身也抛出异常，则前一个异常尚未处理，又有新的异常，会造成程序崩溃的问题。

69. 拷贝构造函数作用及用途？什么时候需要自定义拷贝构造函数？

一般如果构造函数中存在动态内存分配，则必须定义拷贝构造函数。否则，可能会导致两个对象成员指向同一地址，出现“指针悬挂问题”。

70. 100万个32位整数，如何最快找到中位数。能保证每个数是唯一的，如何实现O(N)算法？

1).内存足够时：快排

2).内存不足时：分桶法：化大为小，把所有数划分到各个小区间，把每个数映射到对应的区间里，对每个区间中数的个数进行计数，数一遍各个区间，看看中位数落在哪个区间，若够小，使用基于内存的算法，否则 继续划分

71. OFFSETOF(s, m)的宏定义，s是结构类型，m是s的成员，求m在s中的偏移量。
    #define OFFSETOF（s, m） size_t（&((s*)0)->m）

72. C++虚函数是如何实现的？
    使用虚函数表。 C++对象使用虚表， 如果是基类的实例，对应位置存放的是基类的函数指针；如果是继承类，对应位置存放的是继承类的函数指针（如果在继承类有实现）。所以 ，当使用基类指针调用对象方法时，也会根据具体的实例，调用到继承类的方法。

73. C++的虚函数有什么作用？
    虚函数作用是实现多态，虚函数其实是实现封装，使得使用者不需要关心实现的细节。在很多设计模式中都是这样用法，例如Factory、Bridge、Strategy模式。

74.MFC中CString是类型安全类吗，为什么？

不是，其他数据类型转换到CString可以使用CString的成员函数Format来转换

74.动态链接库的两种使用方法及特点？
1)．载入时动态链接，模块非常明确调用某个导出函数，使得他们就像本地函数一样。这需要链接时链接那些函数所在DLL的导入库，导入库向系统提供了载入DLL时所需的信息及DLL函数定位。

2)运行时动态链接。

二、服务器编程

1.多线程和多进程的区别（重点 必须从cpu调度，上下文切换，数据共享，多核cup利用率，资源占用，等等各方面回答，然后有一个问题必须会被问到：哪些东西是一个线程私有的？答案中必须包含寄存器，否则悲催）！

1）进程数据是分开的:共享复杂，需要用IPC，同步简单；多线程共享进程数据：共享简单，同步复杂

2）进程创建销毁、切换复杂，速度慢 ；线程创建销毁、切换简单，速度快

3）进程占用内存多， CPU利用率低；线程占用内存少， CPU利用率高

4）进程编程简单，调试简单；线程 编程复杂，调试复杂

5）进程间不会相互影响 ；线程一个线程挂掉将导致整个进程挂掉

6）进程适应于多核、多机分布；线程适用于多核

线程所私有的：

线程id、寄存器的值、栈、线程的优先级和调度策略、线程的私有数据、信号屏蔽字、errno变量、

2. 多线程锁的种类有哪些？

a.互斥锁（mutex）b.递归锁 c.自旋锁 d.读写锁

3. 自旋锁和互斥锁的区别？

当锁被其他线程占用时，其他线程并不是睡眠状态，而是不停的消耗CPU，获取锁；互斥锁则不然，保持睡眠，直到互斥锁被释放激活。

自旋锁，递归调用容易造成死锁，对长时间才能获得到锁的情况，使用自旋锁容易造成CPU效率低，只有内核可抢占式或SMP情况下才真正需要自旋锁。

4.进程间通信和线程间通信

1）.管道 2）消息队列 3)共享内存 4)信号量 5)套接字 6)条件变量

5.多线程程序架构，线程数量应该如何设置？

应尽量和CPU核数相等或者为CPU核数+1的个数

6.什么是原子操作，gcc提供的原子操作原语，使用这些原语如何实现读写锁？

原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch。

7.网络编程设计模式，reactor/proactor/半同步半异步模式？

reactor模式：同步阻塞I/O模式，注册对应读写事件处理器，等待事件发生进而调用事件处理器处理事件。 proactor模式：异步I/O模式。Reactor和Proactor模式的主要区别就是真正的读取和写入操作是有谁来完成的，Reactor中需要应用程序自己读取或者写入数据，Proactor模式中，应用程序不需要进行实际读写过程。

Reactor是：

主线程往epoll内核上注册socket读事件，主线程调用epoll_wait等待socket上有数据可读，当socket上有数据可读的时候，主线程把socket可读事件放入请求队列。睡眠在请求队列上的某个工作线程被唤醒，处理客户请求，然后往epoll内核上注册socket写请求事件。主线程调用epoll_wait等待写请求事件，当有事件可写的时候，主线程把socket可写事件放入请求队列。睡眠在请求队列上的工作线程被唤醒，处理客户请求。

Proactor:

主线程调用aio_read函数向内核注册socket上的读完成事件，并告诉内核用户读缓冲区的位置，以及读完成后如何通知应用程序，主线程继续处理其他逻辑，当socket上的数据被读入用户缓冲区后，通过信号告知应用程序数据已经可以使用。应用程序预先定义好的信号处理函数选择一个工作线程来处理客户请求。工作线程处理完客户请求之后调用aio_write函数向内核注册socket写完成事件，并告诉内核写缓冲区的位置，以及写完成时如何通知应用程序。主线程处理其他逻辑。当用户缓存区的数据被写入socket之后内核向应用程序发送一个信号，以通知应用程序数据已经发送完毕。应用程序预先定义的数据处理函数就会完成工作。

半同步半异步模式：

上层的任务（如：数据库查询，文件传输）使用同步I/O模型，简化了编写并行程序的难度。
而底层的任务（如网络控制器的中断处理）使用异步I/O模型，提供了执行效率。

8.有一个计数器，多个线程都需要更新，会遇到什么问题，原因是什么，应该如何做？如何优化？

有可能一个线程更新的数据已经被另外一个线程更新了，更新的数据就会出现异常，可以加锁，保证数据更新只会被一个线程完成。

9.如果select返回可读，结果只读到0字节，什么情况？

某个套接字集合中没有准备好，可能会select内存用FD_CLR清为0.

10. connect可能会长时间阻塞，怎么解决?

1.使用定时器；（最常用也最有效的一种方法）

2.采用非阻塞模式：设置非阻塞，返回之后用select检测状态。

11.keepalive 是什么东西？如何使用？

keepalive，是在TCP中一个可以检测死连接的机制。

1）.如果主机可达，对方就会响应ACK应答，就认为是存活的。

2）.如果可达，但应用程序退出，对方就发RST应答，发送TCP撤消连接。

3）.如果可达，但应用程序崩溃，对方就发FIN消息。

4）.如果对方主机不响应ack, rst，继续发送直到超时，就撤消连接。默认二个小时。

12.socket什么情况下可读？

1.socket接收缓冲区中已经接收的数据的字节数大于等于socket接收缓冲区低潮限度的当前值;对这样的socket的读操作不会阻塞,并返回一个大于0的值(准备好读入的数据的字节数).

2.连接的读一半关闭(即:接收到对方发过来的FIN的TCP连接),并且返回0;
3.socket收到了对方的connect请求已经完成的连接数为非0.这样的soocket处于可读状态；
4.异常的情况下socket的读操作将不会阻塞,并且返回一个错误(-1)。

13.udp调用connect有什么作用？

1).因为UDP可以是一对一，多对一，一对多，或者多对多的通信，所以每次调用sendto()/recvfrom()时都必须指定目标IP和端口号。通过调用connect()建立一个端到端的连接，就可以和TCP一样使用send()/recv()传递数据，而不需要每次都指定目标IP和端口号。但是它和TCP不同的是它没有三次握手的过程。

2).可以通过在已建立连接的UDP套接字上，调用connect()实现指定新的IP地址和端口号以及断开连接。

14. socket编程，如果client断电了，服务器如何快速知道？

使用定时器（适合有数据流动的情况）；

使用socket选项SO_KEEPALIVE（适合没有数据流动的情况）;

1）、自己编写心跳包程序,简单的说就是自己的程序加入一条线程,定时向对端发送数据包,查看是否有ACK,根据ACK的返回情况来管理连接。此方法比较通用,一般使用业务层心跳处理,灵活可控,但改变了现有的协议;
2）、使用TCP的keepalive机制,UNIX网络编程不推荐使用SO_KEEPALIVE来做心）跳检测。
keepalive原理:TCP内嵌有心跳包,以服务端为例,当server检测到超过一定时间(/proc/sys/net/ipv4/tcp_keepalive_time 7200 即2小时)没有数据传输,那么会向client端发送一个keepalive packet。

三、liunx操作系统

1.熟练netstat tcpdump ipcs ipcrm

netstat:检查网络状态，tcpdump:截获数据包，ipcs:检查共享内存，ipcrm:解除共享内存

2.共享内存段被映射进进程空间之后，存在于进程空间的什么位置？共享内存段最大限制是多少？

将一块内存映射到两个或者多个进程地址空间。通过指针访问该共享内存区。一般通过mmap将文件映射到进程地址共享区。

存在于进程数据段，最大限制是0x2000000Byte

3.进程内存空间分布情况

4.ELF是什么？其大小与程序中全局变量的是否初始化有什么关系（注意未初始化的数据放在bss段）

可执行连接格式。可以减少重新编程重新编译的代码。

5.动态链接和静态链接的区别？

动态链接是只建立一个引用的接口，而真正的代码和数据存放在另外的可执行模块中，在可执行文件运行时再装入；而静态链接是把所有的代码和数据都复制到本模块中，运行时就不再需要库了

6.32位系统一个进程最多有多少堆内存

32位意味着4G的寻址空间，Linux把它分为两部分：最高的1G(虚拟地址从0xC0000000到0xffffffff)用做内核本身，成为“系统空间”，而较低的3G字节（从0x00000000到0xbffffff）用作各进程的“用户空间”。每个进程可以使用的用户空间是3G。虽然各个进程拥有其自己的3G用户空间，系统空间却由所有的进程共享。从具体进程的角度看，则每个进程都拥有4G的虚拟空间，较低的3G为自己的用户空间，最高的1G为所有进程以及内核共享的系统空间。实际上有人做过测试也就2G左右。

7.写一个c程序辨别系统是64位 or 32位

void* number = 0; printf("%d\n",sizeof(&number));

输出8就是64位 输出4就是32位的 根据逻辑地址判断的

8.写一个c程序辨别系统是大端or小端字节序

union{ short value; char a[sizeof(short)];}test;

test.value= 0x0102;

if((test.a[0] == 1) && (test.a[1] == 2)) cout << “big”<

9.信号：列出常见的信号，信号怎么处理？

1).进程终止的信号 2).跟踪进程的信号 3).与进程例外事件相关的信号等

对于信号的处理或者执行相关的操作进行处理或者直接忽略

10.i++ 是否原子操作?并解释为什么?

答案肯定不是原子操作，i++主要看三个步骤

首先把数据从内存放到寄存器上，在寄存器上进行自增处理，放回到寄存器上，每个步骤都可能会被中断分离开！

11.说出你所知道的各类linux系统的各类同步机制（重点），什么是死锁？如何避免死锁（每个技术面试官必问）

1).原子操作 2).信号量（其实就是互斥锁也就是锁的机制）3).读写信号量（就是读写锁） 4）.自旋锁 5.内核锁 6）.顺序锁

死锁就是几个进程申请资源，出现了循环等待的情况！

避免死锁的方法：

1）.资源是互斥的 2）.不可抢占 3）占有且申请 4）.循环等待

12、exit() _exit()的区别？

13、如何实现守护进程？

1）创建子进程，父进程退出

2）在子进程中创建新会话

3）改变当前目录为根目

4）重设文件权限掩码

5. 关闭文件描述符

6. 守护进程退出处理

当用户需要外部停止守护进程运行时，往往会使用 kill命令停止该守护进程。所以，守护进程中需要编码来实现kill发出的signal信号处理，达到进程的正常退出。

14、linux的任务调度机制是什么？

Linux 分实时进程和普通进程，实时进程应该先于普通进程而运行。实时进程：

1） FIFO(先来先服务调度)

2） RR（时间片轮转调度）。

每个进程有两个优先级（动态优先级和实时优先级），实时优先级就是用来衡量实时进程是否值得运行的。 非实时进程有两种优先级，一种是静态优先级，另一种是动态优先级。实时进程又增加了第三种优先级，实时优先级。优先级越高，得到CPU时间的机会也就越大。

15、标准库函数和系统调用的区别？
系统调用：是操作系统为用户态运行的进程和硬件设备(如CPU、磁盘、打印机等)进行交互提供的一组接口，即就是设置在应用程序和硬件设备之间的一个接口层。inux内核是单内核，结构紧凑，执行速度快，各个模块之间是直接调用的关系。linux系统上到下依次是用户进程->linux内核->硬件。其中系统调用接口是位于Linux内核中的，整个linux系统从上到下可以是：用户进程->系统调用接口->linux内核子系统->硬件，也就是说Linux内核包括了系统调用接口和内核子系统两部分；或者从下到上可以是：物理硬件->OS内核->OS服务->应用程序，操作系统起到“承上启下”作用，向下管理物理硬件，向上为操作系服务和应用程序提供接口，这里的接口就是系统调用了。
库函数：把函数放到库里。是把一些常用到的函数编完放到一个lib文件里，供别人用。别人用的时候把它所在的文件名用#include<>加到里面就可以了。一类是c语言标准规定的库函数，一类是编译器特定的库函数。
系统调用是为了方便使用操作系统的接口，而库函数则是为了人们编程的方便。

16、系统如何将一个信号通知到进程？

内核给进程发送信号，是在进程所在的进程表项的信号域设置对应的信号的位。进程处理信号的时机就是从内核态即将返回用户态度的时候。执行用户自定义的信号处理函数的方法很巧妙。把该函数的地址放在用户栈栈顶，进程从内核返回到用户态的时候，先弹出信号处理函数地址，于是就去执行信号处理函数了，然后再弹出，才是返回进入内核时的状态。

17. fork()一子进程程后父进程的全局变量能不能使用？

fork后子进程将会拥有父进程的几乎一切资源，父子进程的都各自有自己的全局变量。不能通用，不同于线程。对于线程，各个线程共享全局变量。

18. 请画出socket通信连接过程

19. 请用socket消息队列实现“同步非阻塞”和“异步阻塞”两种模式，并指出两者的差别和优劣

http://blog.csdn.net/yongchurui/article/details/12780653

四、网络编程

1. TCP头大小，包含字段？三次握手，四次断开描述过程，都有些什么状态。状态变迁图。TCP/IP收发缓冲区（2次）

头部大小是20字节，包含数据如下：

三次握手：

四次释放：

状态变迁图：

收发缓冲区：

2. 使用udp和tcp进程网络传输，为什么tcp能保证包是发送顺序，而 udp无法保证？

因为TCP发送的数据包是按序号发送，有确认机制和丢失重传机制，而udp是不可靠的发送机制，发送的对应端口的数据包不是按顺序发送的。

3. epoll哪些触发模式，有啥区别？（必须非常详尽的解释水平触发和边缘触发的区别，以及边缘触发在编程中要做哪些更多的确认）

epoll有EPOLLLT和EPOLLET两种触发模式，LT是默认的模式，ET是“高速”模式。LT模式下，只要这个fd还有数据可读，每次 epoll_wait都会返回它的事件，提醒用户程序去操作，而在ET（边缘触发）模式中，它只会提示一次，直到下次再有数据流入之前都不会再提示了，无论fd中是否还有数据可读。所以在ET模式下，read一个fd的时候一定要把它的buffer读光，也就是说一直读到read的返回值小于请求值。

也就是说在LT模式的情况下一定要确认收发的数据包的buffer是不是足够大如果收发数据包大小大于buffer的大小的时候就可能会出现数据丢失的情况。

4. tcp与udp的区别（必问）为什么TCP要叫做数据流？

1）．基于连接与无连接

2）．对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）

3）．UDP程序结构较简单

4）．流模式与数据报模式

5）．TCP保证数据正确性，UDP可能丢包，TCP保证数据顺序，UDP不保证

6）.TCP有拥塞控制和流量控制，UDP没有

TCP提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快

5．流量控制和拥塞控制的实现机制

网络拥塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多,使得该部分网络来不及处理,以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象,严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿,即出现死锁现象。拥塞控制是处理网络拥塞现象的一种机制。数据的传送与接收过程当中很可能出现收方来不及接收的情况,这时就需要对发方进行控制,以免数据丢失。

6. 滑动窗口的实现机制

滑动窗口机制，窗口的大小并不是固定的而是根据我们之间的链路的带宽的大小，这个时候链路是否拥护塞。接受方是否能处理这么多数据了。 滑动窗口协议，是TCP使用的一种流量控制方法。该协议允许发送方在停止并等待确认前可以连续发送多个分组。由于发送方不必每发一个分组就停下来等待确认，因此该协议可以加速数据的传输。

7.epoll和select的区别？

1）select在一个进程中打开的最大fd是有限制的，由FD_SETSIZE设置，默认值是2048。不过 epoll则没有这个限制，内存越大，fd上限越大，1G内存都能达到大约10w左右。

2）select的轮询机制是系统会去查找每个fd是否数据已准备好，当fd很多的时候，效率当然就直线下降了，epoll采用基于事件的通知方式，一旦某个fd数据就绪时，内核会采用类似callback的回调机制，迅速激活这个文件描述符，高效。

3）select还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间，epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的，而select则做了不必要的拷贝

8. 网络中，如果客户端突然掉线或者重启，服务器端怎么样才能立刻知道？

若客户端掉线或者重新启动，服务器端会收到复位信号，每一种tcp/ip得实现不一样，控制机制也不一样。

9. TTL是什么？有什么用处，通常那些工具会用到它？ping? traceroute? ifconfig? netstat?

TTL是Time To Live，每经过一个路由就会被减去一，如果它变成0，包会被丢掉。它的主要目的是防止包在有回路的网络上死转，浪费网络资源。ping和traceroute用到它。

10.linux的五种IO模式/异步模式.

1）同步阻塞I/O

2）同步非阻塞I/O

3）同步I/O复用模型

4） 同步信号驱动I/O

5） 异步I/O模型

11. 请说出http协议的优缺点.

1.支持客户/服务器模式。2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径，通信速度很快。3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，导致每次连接传送的数据量增大。缺点就是不够安全，可以使用https完成使用

12.NAT类型，UDP穿透原理。

1）Full cone NAT （全克隆nat）:一对一NAT一旦一个内部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2）。

2）Address-Restricted cone NAT（地址受限克隆nat）:任意外部主机（hostAddr:any）都能通过给eAddr:port2发包到达iAddr:port1的前提是：iAddr:port1之前发送过包到hostAddr:any. "any"也就是说端口不受限制

3). Port-Restricted cone NAT:内部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2），所有发自iAddr:port1的包都经eAddr:port2向外发送。一个外部主机（hostAddr:port3）能够发包到达iAddr:port1的前提是：iAddr:port1之前发送过包到hostAddr:port3.

4). Symmetric NAT（对称NAT）:同内部IP与port的请求到一个特定目的地的IP地址和端口，映射到一个独特的外部来源的IP地址和端口。同一个内部主机发出一个信息包到不同的目的端，不同的映射使用外部主机收到了一封包从一个内部主机可以送一封包回来

13.大规模连接上来，并发模型怎么设计

Epoll+线程池（epoll可以采用libevent处理）

14.tcp三次握手的，accept发生在三次握手哪个阶段？
三次握手：C----->SYN K

          S------>ACK K+1 SYN J

          C------->ACK J+1   

          DONE!

client 的 connect 引起3次握手

server 在socket， bind， listen后，阻塞在accept，三次握手完成后，accept返回一个fd，

16.流量控制与拥塞控制的区别，节点计算机怎样感知网络拥塞了？
拥塞控制是把整体看成一个处理对象的，流量控制是对单个的节点。

感知的手段应该不少，比如在TCP协议里，TCP报文的重传本身就可以作为拥塞的依据。依据这样的原理， 应该可以设计出很多手段。

五、算法和数据结构

1.给定一个单向链表（长度未知），请设计一个既节省时间又节省空间的算法来找出该链表中的倒数第m个元素。实现这个算法，并为可能出现的特例情况安排好处理措施。“倒数第m个元素”是这样规定的：当m=0时，链表的最后一个元素将被返回。

解决问题方法思路如下：

方法一、如果我们知道链表的长度n，查找倒数第m个元素，也就是查找正序的第（n - m）个元素（这里的序号只是为了分析，可能跟题目不一定正确的符合）。那么这样来说就简单很多。首先遍历链表得到链表长度，然后重新遍历一次，查找正数第（n-m）个元素。时间复杂度大约是O(2n)。

方法二、我们是不是可以提供一个辅助存储空间，是的我们在遍历到链表结束的时候可以回溯到倒数第m个元素。比如用一个支持随机访问的容器记录链表每一个节点的地址。那么这样的就可以只遍历一次链表就能得到结果。时间复杂度大约是O(n)，但是我们是用空间换取时间的，辅助存储空间的大小由m决定，如果m过大也是不可取的。

方法三、头结点指针为当前指针，尾节点指针为拖后指针。开始的时候当前指针和拖后指针初始化为链表的头结点，首先我们让当前指针遍历到第m个元素，拖后指针不变；然后同步更新当前指针和拖后指针；直到当前指针为链表结尾。这样我们就能保证当前指针和拖尾指针之间的距离是m。

代码如下：

Node* FindMToLastNode(Node* pHead, int m) {

// 查找到第m个元素  

Node* pCurrent = pHead;  

for (int i = 0; i < m; ++i)  

{  

    if (pCurrent)  

    {  

        pCurrent = pCurrent->next;  

    }  

    else  

    {  

        return NULL;  

    }  

}  



Node* pFind = pHead;  

while (pCurrent)   {  

    pFind        = pFind->next;  

    pCurrent    = pCurrent->next;  

}   

return pFind;  

}

2. 给定一个单向链表（长度未知），请遍历一次就找到中间的指针，假设该链表存储在只读存储器，不能被修改

设置两个指针，一个每次移动两个位置，一个每次移动一个位置，当第一个指针到达尾节点时，第二个指针就达到了中间节点的位置

处理链表问题时，”快行指针“是一种很常见的技巧，快行指针指的是同时用两个指针来迭代访问链表，只不过其中一个比另一个超前一些。快指针往往先行几步，或与慢指针相差固定的步数。

node *create() {

node *p1, *p2, *head;  

int cycle = 1, x;  

head = (node*)malloc(sizeof(node));  

p1 = head;  

while (cycle)  

{         

    cout << "please input an integer: ";  

    cin >> x;  

    if (x != 0)  

    {  

        p2 = (node*)malloc(sizeof(node));  

        p2->data = x;  

        p1->next = p2;  

        p1 = p2;  

    }  



    else  

    {  

        cycle = 0;  

    }  

}  

head = head->next;  

p1->next = NULL;  

return head;  

}

void findmid(node* head) {

node *p1, *p2, *mid;  

p1 = head;  

p2 = head;  



while (p1->next->next != NULL)  

{     

    p1 = p1->next->next;  

    p2 = p2->next;  

    mid = p2;  

}     

}

3. 将一个数组生成二叉排序树

排序，选数组中间的一个元素作为根节点，左边的元素构造左子树，右边的节点构造有子树。

4. 查找数组中第k大的数字？

因为快排每次将数组划分为两组加一个枢纽元素，每一趟划分你只需要将k与枢纽元素的下标进行比较，如果比枢纽元素下标大就从右边的子数组中找，如果比枢纽元素下标小从左边的子数组中找，如果一样则就是枢纽元素，找到，如果需要从左边或者右边的子数组中再查找的话，只需要递归一边查找即可，无需像快排一样两边都需要递归，所以复杂度必然降低。

最差情况如下：假设快排每次都平均划分，但是都不在枢纽元素上找到第k大第一趟快排没找到，时间复杂度为O(n)，第二趟也没找到，时间复杂度为O(n/2)，第k趟找到，时间复杂度为O(n/2k)，所以总的时间复杂度为O(n(1+1/2+…+1/2k))=O(n)，明显比冒泡快，虽然递归深度是一样的，但是每一趟时间复杂度降低。

5. 红黑树的定义和解释？B树的基本性质？

红黑树：

性质1. 节点是红色或黑色。
性质2. 根节点是黑色。
性质3. 每个叶子结点都带有两个空的黑色结点（被称为黑哨兵），如果一个结点n的只有一个左孩子，那么n的右孩子是一个黑哨兵；如果结点n只有一个右孩子，那么n的左孩子是一个黑哨兵。
性质4 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)
性质5. 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。

B树：

   1.所有非叶子结点至多拥有两个儿子（Left和Right）；

   2.所有结点存储一个关键字；

   3.非叶子结点的左指针指向小于其关键字的子树，右指针指向大于其关键字的子树；

6. 常见的加密算法？

对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥。
非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，称为“公钥”和“私钥”，它们两个必需配对使用。
DES：对称算法，数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；
MD5的典型应用是对一段Message产生fingerprint(指纹)，以防止被“篡改”。
RSA是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。

7. https?

HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL。

8.有一个IP库，给你一个IP,如何能够快速的从中查找到对应的IP段？不用数据库如何实现？要求省空间
9.简述一致性hash算法。

1）首先求memcached服务器（节点）的哈希值，并将其配置到0～232的圆（continuum）。

2）然后采用同样的方法求出存储数据的键的哈希值，并映射到相同的圆上。

3）然后从数据映射到的位置开始顺时针查找，将数据保存到找到的第一个服务器上。如果超过232仍然找不到服务器，就会保存到第一台memcached服务器上。
11.描述一种hash table的实现方法

1） 除法散列法: p ，令 h(k ) = k mod p ，这里， p 如果选取的是比较大的素数，效果比较好。而且此法非常容易实现，因此是最常用的方法。最直观的一种，上图使用的就是这种散列法，公式： index = value % 16，求模数其实是通过一个除法运算得到的。

2） 平方散列法 :求index频繁的操作，而乘法的运算要比除法来得省时。公式： index = (value * value) >> 28 （右移，除以2^28。记法：左移变大，是乘。右移变小，是除）

3） 数字选择法:如果关键字的位数比较多，超过长整型范围而无法直接运算，可以选择其中数字分布比较均匀的若干位，所组成的新的值作为关键字或者直接作为函数值。

4） 斐波那契（Fibonacci）散列法:平方散列法的缺点是显而易见的，通过找到一个理想的乘数index = (value * 2654435769) >> 28

冲突处理：令数组元素个数为 S ，则当 h(k) 已经存储了元素的时候，依次探查 (h(k)+i) mod S , i=1,2,3…… ，直到找到空的存储单元为止（或者从头到尾扫描一圈仍未发现空单元，这就是哈希表已经满了，发生了错误。当然这是可以通过扩大数组范围避免的）。

12、各类树结构的实现和应用

13、hash，任何一个技术面试官必问（例如为什么一般hashtable的桶数会取一个素数？如何有效避免hash结果值的碰撞）

不选素数的话可能会造成hash出值的范围和原定义的不一致

14.什么是平衡二叉树?

左右子树都是平衡二叉树，而且左右子树的深度差值的约对值不大于1。

15．数组和链表的优缺点

数组，在内存上给出了连续的空间。链表，内存地址上可以是不连续的，每个链表的节点包括原来的内存和下一个节点的信息(单向的一个，双向链表的话，会有两个)。

数组优于链表的:

A. 内存空间占用的少。

B. 数组内的数据可随机访问，但链表不具备随机访问性。

C. 查找速度快

链表优于数组的:

A. 插入与删除的操作方便。

B. 内存地址的利用率方面链表好。

C. 方便内存地址扩展。

17.最小堆插入，删除编程实现

18. 4G的long型整数中找到一个最大的，如何做？

每次从磁盘上尽量多读一些数到内存区，然后处理完之后再读入一批。减少IO次数，自然能够提高效率。分批读入选取最大数，再对缓存的最大数进行快排。

19. 有千万个string在内存怎么高速查找，插入和删除？

对千万个string做hash，可以实现高速查找，找到了，插入和删除就很方便了。关键是如何做hash，对string做hash，要减少碰撞频率。

20.100亿个数，求最大的1万个数，并说出算法的时间复杂度
在内存中维护一个大小为10000的最小堆，每次从文件读一个数，与最小堆的堆顶元素比较，若比堆顶元素大，则替换掉堆顶元素，然后调整堆。最后剩下的堆内元素即为最大的1万个数，算法复杂度为O(NlogN)

21.设计一个洗牌的算法，并说出算法的时间复杂度。
（1）全局洗牌法

a）首先生成一个数组，大小为54，初始化为1~54

b）按照索引1到54，逐步对每一张索引牌进行洗牌，首先生成一个余数 value = rand %54，那么我们的索引牌就和这个余数牌进行交换处理

c）等多索引到54结束后，一副牌就洗好了

（2）局部洗牌法：索引牌从1开始，到54结束。这一次索引牌只和剩下还没有洗的牌进行交换， value = index + rand（） %（54 - index）

算法复杂度是O(n)

22．请分别用递归和非递归方法，先序遍历二叉树

http://blog.csdn.net/pi9nc/article/details/13008511

24.其他各种排序方法

http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7776068

25.哈希表冲突解决方法？

常见的hash算法如下：

1.  数字分析法 2.平方取中法 3.分段叠加法4.除留余数法 5.伪随机法
   

解决冲突的方法：

1.  开放地址法
   

也叫散列法，主要思想是当出现冲突的时候，以关键字的结果值作为key值输入，再进行处理，依次直到冲突解决

线性地址再散列法

当冲突发生时，找到一个空的单元或者全表

二次探测再散列

冲突发生时，在表的左右两侧做跳跃式的探测

伪随机探测再散列

2.  再哈希法
   

同时构造不同的哈希函数

3.  链地址法
   

将同样的哈希地址构造成一个同义词的链表

4.  建立公共溢出区
   

建立一个基本表和溢出区，凡是和基本元素发生冲突都填入溢出区

六、系统架构

1.设计一个服务，提供递增的SessionID服务，要求保证服务的高可靠性，有哪些方案？集中式/非集中式/分布式

2.多台服务器要执行计划任务，但只有拿到锁的任务才能执行，有一个中心服务器来负责分配锁，但要保证服务的高可靠性。

3.如何有效的判断服务器是否存活？服务器是否踢出集群的决策如何产生？

4.两个服务器如何在同一时刻获取同一数据的时候保证只有一个服务器能访问到数据？

可以采用队列进行处理，写一个队列接口保证同一时间只有一个进程能够访问到数据，或者对于存取数据库的来说，数据库也是可以加锁处理的

5. 编写高效服务器程序，需要考虑的因素

性能对服务器程序来说是至关重要的了，毕竟每个客户都期望自己的请求能够快速的得到响应并处理。那么影响服务器性能的首要因素应该是：

（1）系统的硬件资源，比如说CPU个数，速度，内存大小等。不过由于硬件技术的飞速发展，现代服务器都不缺乏硬件资源。因此，需要考虑的主要问题是如何从“软环境”来提升服务器的性能。

服务器的”软环境“

（2）一方面是指系统的软件资源，比如操作系统允许用户打开的最大文件描述符数量

（3）另一方面指的就是服务器程序本身，即如何从编程的角度来确保服务器的性能。

主要就要考虑大量并发的处理这涉及到使用进程池或线程池实现高效的并发模式（半同步/半异步和领导者/追随者模式），以及高效的逻辑处理方式–有限状态机内存的规划使用比如使用内存池，以空间换时间，被事先创建好，避免动态分配，减少了服务器对内核的访问频率，数据的复制，服务器程序还应该避免不必要的数据复制，尤其是当数据复制发生在用户空间和内核空间之间时。如果内核可以直接处理从socket或者文件读入的数据，则应用程序就没必要将这些数据从内核缓冲区拷贝到应用程序缓冲区中。这里所谓的“直接处理”，是指应用程序不关心这些数据的具体内容是什么，不需要对它们作任何分析。比如说ftp服务器，当客户请求一个文件时，服务器只需要检测目标文件是否存在，以及是否有权限读取就可以了，不需要知道这个文件的具体内容，这样的话ftp服务器就不需要把目标文件读入应用程序缓冲区然后调用send函数来发送，而是直接使用“零拷贝”函数sendfile直接将其发送给客户端。另外，用户代码空间的数据赋值也应该尽可能的避免复制。当两个工作进程之间需要传递大量的数据时，我们就应该考虑使用共享内存来在他们直接直接共享这些数据，而不是使用管道或者消息队列来传递。上下文切换和锁：并发程序必须考虑上下文的切换问题，即进程切换或线程切换所导致的系统开销。即时I/O密集型服务器也不应该使用过多的工作线程（或工作进程），否则进程间切换将占用大量的CPU时间，服务器真正处理业务逻辑的CPU时间比重就下降了。因此为每个客户连接都创建一个工作线程是不可取的。应该使用某种高效的并发模式。（半同步半异步或者说领导者追随者模式）另一个问题就是共享资源的加锁保护。锁通常被认为是导致服务器效率低下的一个因素，因为由他引入的代码不仅不处理业务逻辑，而且需要访问内核资源，因此如果服务器有更好的解决方案，应该尽量避免使用锁。或者说服务器一定非要使用锁的话，尽量使用细粒度的锁，比如读写锁，当工作线程都只读一块内存区域时，读写锁不会增加系统开销，而只有当需要写时才真正需要锁住这块内存区域。对于高峰和低峰的伸缩处理，适度的缓存。

6. QQ飞车新用户注册时，如何判断新注册名字是否已存在？（数量级：几亿)

可以试下先将用户名通过编码方式转换，如转换64位整型。然后设置N个区间，每个区间为2^64/N的大小。对于新的用户名，先通过2分寻找该用户名属于哪个区间，然后在在这个区间，做一个hash。对于不同的时间复杂度和内存要求可以设置不同N的大小~

Http与Https的区别

1、https协议需要到CA （Certificate Authority，证书颁发机构）申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。(原来网易官网是http，而网易邮箱是https。)

2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

4、http的连接很简单，是无状态的。Https协议是由SSL+Http协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。(无状态的意思是其数据包的发送、传输和接收都是相互独立的。无连接的意思是指通信双方都不长久的维持对方的任何信息。)

1、浏览器输入一个地址。到页面展示中间经历了哪些东西？

#这个问题前端面试基本上百分百问的。测试的话，基础的功能面试可能不会问。自动化的话基本上也会问的。

1、游览器输入url。先解析url地址是否合法

2、游览器检查是否有缓存（游览器缓存-系统缓存-路由器缓存）。如果有，直接显示。如果没有，跳到第三步。

3、在发送http请求前，需要域名解析（DNS解析），解析获取对应过的ip地址。

4、游览器向服务器发起tcp链接，与游览器简历tcp三次握手

5、握手成功后，游览器向服务器发送http请求，请求数据包

6、服务器收到处理的请求，将数据返回至游览器

7、游览器收到http响应。

8、游览器解析响应。如果响应可以缓存，则存入缓存

9、游览器发送请求获取嵌入在HTML中的资源（html，css，JavaScript，图片，音乐等），对于未知类型，会弹出对话框

10、游览器发送异步请求

11、页面全部渲染结束。

2、GET和POST的区别：

#这个问题。我相信只要你说你做过接口测试，基本上都被问到过。

简单来说：GET产生一个TCP数据包，POST产生两个TCP数据包

严格的说：对于GET方式的请求，游览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200（返回数据）；

而对于POST请求。游览器先发送header，服务器响应100 continue，游览器再发送data，服务器响应200 ok（返回数据）

注：千万别说什么POST比GET安全什么的。这样一下子面试官就知道你的底子了。

3、cookies机制和session机制的区别：

1、cookies数据保存在客户端。session数据保存在服务端

2、cookies可以减轻服务器压力，但是不安全，容易进行cookies欺骗

3、session安全一点，但是占用服务器资源。

4、HTTP、状态码：

200：成功

302：重定向

404：请求失败，请求希望得到的资源违背在服务器发现。（只要不是新手写的demo，一般404都是你路径写错了，或者未区分大小写啥的）

502：无效的响应（基本上就是Tomcat没启好）

400：请求没有进入到后台服务里（一般都是前端的锅）

5、http协议请求方式：

----这个懒得写。基本上用到的就是GET和POST，充其量再遇到个option请求。（事实上小公司绝大部分全是POST请求）

6、http和https的区别：

#与问题2一样，这个只要你说你接触过接口，基本上就会问的。

HTTPS = HTTP + SSL

1、https有ca证书，http一般没有

2、http是超文本传输协议，信息是明文传输。https则是具有安全性的ssl加密传输协议

3、http默认80端口，https默认443端口。

http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文

HTTP（超文本传输协议）是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议，常基于TCP的连接方式，HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制，绝大多数的Web开发，都是构建在HTTP协议之上的Web应用。

1、常用的HTTP方法有哪些？

GET、POST、PUT、HEAD、DELETE、OPTIONS

GET： 用于请求访问已经被URI（统一资源标识符）识别的资源，可以通过URL传参给服务器。
POST：用于传输信息给服务器，主要功能与GET方法类似，但一般推荐使用POST方式。
PUT： 传输文件，报文主体中包含文件内容，保存到对应URI位置。
HEAD： 获得报文首部，与GET方法类似，只是不返回报文主体，一般用于验证URI是否有效。
DELETE：删除文件，与PUT方法相反，删除对应URI位置的文件。
OPTIONS：查询相应URI支持的HTTP方法。

2、GET方法与POST方法的区别
1、get重点在从服务器上获取资源，post重点在向服务器发送数据；
2、get传输数据是通过URL请求，以field（字段）= value的形式，置于URL后，并用"?“连接，多个请求数据间用”&"连接，如http://127.0.0.1/Test/login.action?name=admin&password=admin，这个过程用户是可见的；post传输数据通过Http的post机制，将字段与对应值封存在请求实体中发送给服务器，这个过程对用户是不可见的；
3、Get传输的数据量小，因为受URL长度限制，但效率较高；Post可以传输大量数据，所以上传文件时只能用Post方式
4、get是不安全的，因为URL是可见的，可能会泄露私密信息，如密码等；post较get安全性较高
5、get方式只能支持ASCII字符，向服务器传的中文字符可能会乱码；post支持标准字符集，可以正确传递中文字符。

3、HTTP请求报文与响应报文格式

请求报文包含三部分：
a、请求行：包含请求方法、URI、HTTP版本信息
b、请求首部字段
c、请求内容实体
响应报文包含三部分：
a、状态行：包含HTTP版本、状态码、状态码的原因短语
b、响应首部字段
c、响应内容实体

4、常见的HTTP相应状态码

返回的状态
1xx：指示信息–表示请求已接收，继续处理
2xx：成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx：客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误–服务器未能实现合法的请求
200：请求被正常处理
204：请求被受理但没有资源可以返回
206：客户端只是请求资源的一部分，服务器只对请求的部分资源执行GET方法，相应报文中通过Content-Range指定范围的资源。
301：永久性重定向
302：临时重定向
303：与302状态码有相似功能，只是它希望客户端在请求一个URI的时候，能通过GET方法重定向到另一个URI上
304：发送附带条件的请求时，条件不满足时返回，与重定向无关
307：临时重定向，与302类似，只是强制要求使用POST方法
400：请求报文语法有误，服务器无法识别
401：请求需要认证
403：请求的对应资源禁止被访问
404：服务器无法找到对应资源
500：服务器内部错误
503：服务器正忙

5、HTTP1.1版本新特性
a、默认持久连接节省通信量，只要客户端服务端任意一端没有明确提出断开TCP连接，就一直保持连接，可以发送多次HTTP请求

b、管线化，客户端可以同时发出多个HTTP请求，而不用一个个等待响应

c、断点续传原理

6、常见HTTP首部字段
a、通用首部字段（请求报文与响应报文都会使用的首部字段）
Date：创建报文时间
Connection：连接的管理
Cache-Control：缓存的控制
Transfer-Encoding：报文主体的传输编码方式
b、请求首部字段（请求报文会使用的首部字段）
Host：请求资源所在服务器
Accept：可处理的媒体类型
Accept-Charset：可接收的字符集
Accept-Encoding：可接受的内容编码
Accept-Language：可接受的自然语言
c、响应首部字段（响应报文会使用的首部字段）
Accept-Ranges：可接受的字节范围
Location：令客户端重新定向到的URI
Server：HTTP服务器的安装信息
d、实体首部字段（请求报文与响应报文的的实体部分使用的首部字段）
Allow：资源可支持的HTTP方法
Content-Type：实体主类的类型
Content-Encoding：实体主体适用的编码方式
Content-Language：实体主体的自然语言
Content-Length：实体主体的的字节数
Content-Range：实体主体的位置范围，一般用于发出部分请求时使用

7、HTTP的缺点与HTTPS
a、通信使用明文不加密，内容可能被窃听
b、不验证通信方身份，可能遭到伪装
c、无法验证报文完整性，可能被篡改

HTTPS就是HTTP加上SSL加密处理（一般是SSL安全通信线路）+认证+完整性保护

https的SSL过程
客户端浏览器在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。

（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。
（2）Web服务器收到客户端请求后，会生成一对公钥和私钥，并把公钥放在证书中发给客户端浏览器。
（3）客户端浏览器根据双方同意的SSL连接的安全等级，建立会话密钥，然后用公钥将会话密钥加密，并传送给服务器。
（4）Web服务器用自己的私钥解密出会话密钥。
（5）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。

8、HTTP优化

利用负载均衡优化和加速HTTP应用

利用HTTP Cache来优化网站http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文

HTTP（超文本传输协议）是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议，常基于TCP的连接方式，HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制，绝大多数的Web开发，都是构建在HTTP协议之上的Web应用。

1、常用的HTTP方法有哪些？

GET、POST、PUT、HEAD、DELETE、OPTIONS

GET： 用于请求访问已经被URI（统一资源标识符）识别的资源，可以通过URL传参给服务器。
POST：用于传输信息给服务器，主要功能与GET方法类似，但一般推荐使用POST方式。
PUT： 传输文件，报文主体中包含文件内容，保存到对应URI位置。
HEAD： 获得报文首部，与GET方法类似，只是不返回报文主体，一般用于验证URI是否有效。
DELETE：删除文件，与PUT方法相反，删除对应URI位置的文件。
OPTIONS：查询相应URI支持的HTTP方法。

2、GET方法与POST方法的区别
1、get重点在从服务器上获取资源，post重点在向服务器发送数据；
2、get传输数据是通过URL请求，以field（字段）= value的形式，置于URL后，并用"?“连接，多个请求数据间用”&"连接，如http://127.0.0.1/Test/login.action?name=admin&password=admin，这个过程用户是可见的；post传输数据通过Http的post机制，将字段与对应值封存在请求实体中发送给服务器，这个过程对用户是不可见的；
3、Get传输的数据量小，因为受URL长度限制，但效率较高；Post可以传输大量数据，所以上传文件时只能用Post方式
4、get是不安全的，因为URL是可见的，可能会泄露私密信息，如密码等；post较get安全性较高
5、get方式只能支持ASCII字符，向服务器传的中文字符可能会乱码；post支持标准字符集，可以正确传递中文字符。

3、HTTP请求报文与响应报文格式

请求报文包含三部分：
a、请求行：包含请求方法、URI、HTTP版本信息
b、请求首部字段
c、请求内容实体
响应报文包含三部分：
a、状态行：包含HTTP版本、状态码、状态码的原因短语
b、响应首部字段
c、响应内容实体

4、常见的HTTP相应状态码

返回的状态
1xx：指示信息–表示请求已接收，继续处理
2xx：成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx：客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误–服务器未能实现合法的请求
200：请求被正常处理
204：请求被受理但没有资源可以返回
206：客户端只是请求资源的一部分，服务器只对请求的部分资源执行GET方法，相应报文中通过Content-Range指定范围的资源。
301：永久性重定向
302：临时重定向
303：与302状态码有相似功能，只是它希望客户端在请求一个URI的时候，能通过GET方法重定向到另一个URI上
304：发送附带条件的请求时，条件不满足时返回，与重定向无关
307：临时重定向，与302类似，只是强制要求使用POST方法
400：请求报文语法有误，服务器无法识别
401：请求需要认证
403：请求的对应资源禁止被访问
404：服务器无法找到对应资源
500：服务器内部错误
503：服务器正忙

5、HTTP1.1版本新特性
a、默认持久连接节省通信量，只要客户端服务端任意一端没有明确提出断开TCP连接，就一直保持连接，可以发送多次HTTP请求

b、管线化，客户端可以同时发出多个HTTP请求，而不用一个个等待响应

c、断点续传原理

6、常见HTTP首部字段
a、通用首部字段（请求报文与响应报文都会使用的首部字段）
Date：创建报文时间
Connection：连接的管理
Cache-Control：缓存的控制
Transfer-Encoding：报文主体的传输编码方式
b、请求首部字段（请求报文会使用的首部字段）
Host：请求资源所在服务器
Accept：可处理的媒体类型
Accept-Charset：可接收的字符集
Accept-Encoding：可接受的内容编码
Accept-Language：可接受的自然语言
c、响应首部字段（响应报文会使用的首部字段）
Accept-Ranges：可接受的字节范围
Location：令客户端重新定向到的URI
Server：HTTP服务器的安装信息
d、实体首部字段（请求报文与响应报文的的实体部分使用的首部字段）
Allow：资源可支持的HTTP方法
Content-Type：实体主类的类型
Content-Encoding：实体主体适用的编码方式
Content-Language：实体主体的自然语言
Content-Length：实体主体的的字节数
Content-Range：实体主体的位置范围，一般用于发出部分请求时使用

7、HTTP的缺点与HTTPS
a、通信使用明文不加密，内容可能被窃听
b、不验证通信方身份，可能遭到伪装
c、无法验证报文完整性，可能被篡改

HTTPS就是HTTP加上SSL加密处理（一般是SSL安全通信线路）+认证+完整性保护

https的SSL过程
客户端浏览器在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤，如图所示。

（1）客户使用https的URL访问Web服务器，要求与Web服务器建立SSL连接。
（2）Web服务器收到客户端请求后，会生成一对公钥和私钥，并把公钥放在证书中发给客户端浏览器。
（3）客户端浏览器根据双方同意的SSL连接的安全等级，建立会话密钥，然后用公钥将会话密钥加密，并传送给服务器。
（4）Web服务器用自己的私钥解密出会话密钥。
（5）Web服务器利用会话密钥加密与客户端之间的通信。

8、HTTP优化

利用负载均衡优化和加速HTTP应用

利用HTTP Cache来优化网站

volatile作用

Volatile关键词的第一个特性：易变性。所谓的易变性，在汇编层面反映出来，就是两条语句，下一条语句不会直接使用上一条语句对应的volatile变量的寄存器内容，而是重新从内存中读取。

Volatile关键词的第二个特性：“不可优化”特性。volatile告诉编译器，不要对我这个变量进行各种激进的优化，甚至将变量直接消除，保证程序员写在代码中的指令，一定会被执行。

Volatile关键词的第三个特性：”顺序性”，能够保证Volatile变量间的顺序性，编译器不会进行乱序优化。

C/C++ Volatile变量，与非Volatile变量之间的操作，是可能被编译器交换顺序的。C/C++ Volatile变量间的操作，是不会被编译器交换顺序的。哪怕将所有的变量全部都声明为volatile，哪怕杜绝了编译器的乱序优化，但是针对生成的汇编代码，CPU有可能仍旧会乱序执行指令，导致程序依赖的逻辑出错，volatile对此无能为力

针对这个多线程的应用，真正正确的做法，是构建一个happens-before语义。

C/C++ Volatile关键词深度剖析

static

控制变量的存储方式和可见性。

(1)修饰局部变量

一般情况下，对于局部变量是存放在栈区的，并且局部变量的生命周期在该语句块执行结束时便结束了。但是如果用static进行修饰的话，该变量便存放在静态数据区，其生命周期一直持续到整个程序执行结束。但是在这里要注意的是，虽然用static对局部变量进行修饰过后，其生命周期以及存储空间发生了变化，但是其作用域并没有改变，其仍然是一个局部变量，作用域仅限于该语句块。

(2)修饰全局变量

对于一个全局变量，它既可以在本源文件中被访问到，也可以在同一个工程的其它源文件中被访问(只需用extern进行声明即可)。用static对全局变量进行修饰改变了其作用域的范围，由原来的整个工程可见变为本源文件可见。

(3)修饰函数

用static修饰函数的话，情况与修饰全局变量大同小异，就是改变了函数的作用域。

(4)C++中的static

如果在C++中对类中的某个函数用static进行修饰，则表示该函数属于一个类而不是属于此类的任何特定对象；如果对类中的某个变量进行static修饰，表示该变量为类以及其所有的对象所有。它们在存储空间中都只存在一个副本。可以通过类和对象去调用。

const的含义及实现机制

const名叫常量限定符，用来限定特定变量，以通知编译器该变量是不可修改的。习惯性的使用const，可以避免在函数中对某些不应修改的变量造成可能的改动。

(1)const修饰基本数据类型

1.const修饰一般常量及数组

基本数据类型，修饰符const可以用在类型说明符前，也可以用在类型说明符后，其结果是一样的。在使用这些常量的时候，只要不改变这些常量的值便好。

2.const修饰指针变量*及引用变量&

如果const位于星号*的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常量；

如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。

(2)const应用到函数中,

1.作为参数的const修饰符

调用函数的时候，用相应的变量初始化const常量，则在函数体中，按照const所修饰的部分进行常量化,保护了原对象的属性。

[注意]：参数const通常用于参数为指针或引用的情况;

2.作为函数返回值的const修饰符

声明了返回值后，const按照"修饰原则"进行修饰，起到相应的保护作用。

(3)const在类中的用法

不能在类声明中初始化const数据成员。正确的使用const实现方法为：const数据成员的初始化只能在类构造函数的初始化表中进行

类中的成员函数：A fun4()const; 其意义上是不能修改所在类的的任何变量。

(4)const修饰类对象，定义常量对象

常量对象只能调用常量函数，别的成员函数都不能调用。

http://www.cnblogs.com/wintergrass/archive/2011/04/15/2015020.html

extern

在C语言中，修饰符extern用在变量或者函数的声明前，用来说明“此变量/函数是在别处定义的，要在此处引用”。

注意extern声明的位置对其作用域也有关系，如果是在main函数中进行声明的，则只能在main函数中调用，在其它函数中不能调用。其实要调用其它文件中的函数和变量，只需把该文件用#include包含进来即可，为啥要用extern？因为用extern会加速程序的编译过程，这样能节省时间。

在C++中extern还有另外一种作用，用于指示C或者C＋＋函数的调用规范。比如在C＋＋中调用C库函数，就需要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给链接器用的，告诉链接器在链接的时候用C函数规范来链接。主要原因是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不同，用此来解决名字匹配的问题。

宏定义和展开、内联函数区别，

内联函数是代码被插入到调用者代码处的函数。如同 #define 宏，内联函数通过避免被调用的开销来提高执行效率，尤其是它能够通过调用（“过程化集成”）被编译器优化。 宏定义不检查函数参数，返回值什么的，只是展开，相对来说，内联函数会检查参数类型，所以更安全。内联函数和宏很类似，而区别在于，宏是由预处理器对宏进行替代，而内联函数是通过编译器控制来实现的。而且内联函数是真正的函数，只是在需要用到的时候，内联函数像宏一样的展开，所以取消了函数的参数压栈，减少了调用的开销。

宏是预编译器的输入，然后宏展开之后的结果会送去编译器做语法分析。宏与函数等处于不同的级别，操作不同的实体。宏操作的是 token, 可以进行 token的替换和连接等操作，在语法分析之前起作用。而函数是语言中的概念，会在语法树中创建对应的实体，内联只是函数的一个属性。

对于问题：有了函数要它们何用？答案是：一：函数并不能完全替代宏，有些宏可以在当前作用域生成一些变量，函数做不到。二：内联函数只是函数的一种，内联是给编译器的提示，告诉它最好把这个函数在被调用处展开，省掉一个函数调用的开销（压栈，跳转，返回）

内联函数也有一定的局限性。就是函数中的执行代码不能太多了，如果，内联函数的函数体过大，一般的编译器会放弃内联方式，而采用普通的方式调用函数。这样，内联函数就和普通函数执行效率一样

内联函数必须是和函数体申明在一起，才有效。

宏定义和内联函数区别

###库函数实现： malloc,strcpy,strcmp的实现，常用库函数实现，哪些库函数属于高危函数

###STL原理及实现： STL各类型容器实现，STL共有六大组件

STL提供六大组件，彼此可以组合套用：

1、容器（Containers）：各种数据结构，如：序列式容器vector、list、deque、关联式容器set、map、multiset、multimap。用来存放数据。从实现的角度来看，STL容器是一种class template。

2、算法（algorithms）：各种常用算法，如：sort、search、copy、erase。从实现的角度来看，STL算法是一种 function template。注意一个问题：任何的一个STL算法，都需要获得由一对迭代器所标示的区间，用来表示操作范围。这一对迭代器所标示的区间都是前闭后开区间，例如[first, last)

3、迭代器（iterators）：容器与算法之间的胶合剂，是所谓的“泛型指针”。共有五种类型，以及其他衍生变化。从实现的角度来看，迭代器是一种将 operator*、operator->、operator++、operator- - 等指针相关操作进行重载的class template。所有STL容器都有自己专属的迭代器，只有容器本身才知道如何遍历自己的元素。原生指针(native pointer)也是一种迭代器。

4、仿函数（functors）：行为类似函数，可作为算法的某种策略（policy）。从实现的角度来看，仿函数是一种重载了operator（）的class或class template。一般的函数指针也可视为狭义的仿函数。

5、配接器（adapters）：一种用来修饰容器、仿函数、迭代器接口的东西。例如：STL提供的queue 和 stack，虽然看似容器，但其实只能算是一种容器配接器，因为它们的底部完全借助deque，所有操作都由底层的deque供应。改变 functors接口者，称为function adapter；改变 container 接口者，称为container adapter；改变iterator接口者，称为iterator adapter。

6、配置器（allocators）：负责空间配置与管理。从实现的角度来看，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class template。

这六大组件的交互关系：container（容器） 通过 allocator（配置器） 取得数据储存空间，algorithm（算法）通过 iterator（迭代器）存取 container（容器） 内容，functor（仿函数） 可以协助 algorithm（算法） 完成不同的策略变化，adapter（配接器） 可以修饰或套接 functor（仿函数）

序列式容器：

vector-数组，元素不够时再重新分配内存，拷贝原来数组的元素到新分配的数组中。

list－单链表。

deque-分配中央控制器map(并非map容器)，map记录着一系列的固定长度的数组的地址.记住这个map仅仅保存的是数组的地址,真正的数据在数组中存放着.deque先从map中央的位置(因为双向队列，前后都可以插入元素)找到一个数组地址，向该数组中放入数据，数组不够时继续在map中找空闲的数组来存数据。当map也不够时重新分配内存当作新的map,把原来map中的内容copy的新map中。所以使用deque的复杂度要大于vector，尽量使用vector。

stack-基于deque。

queue-基于deque。

heap-完全二叉树，使用最大堆排序，以数组(vector)的形式存放。

priority_queue-基于heap。

slist-双向链表。

关联式容器：

set,map,multiset,multimap-基于红黑树(RB-tree)，一种加上了额外平衡条件的二叉搜索树。

hash table-散列表。将待存数据的key经过映射函数变成一个数组(一般是vector)的索引，例如：数据的key%数组的大小＝数组的索引(一般文本通过算法也可以转换为数字)，然后将数据当作此索引的数组元素。有些数据的key经过算法的转换可能是同一个数组的索引值(碰撞问题，可以用线性探测，二次探测来解决)，STL是用开链的方法来解决的，每一个数组的元素维护一个list，他把相同索引值的数据存入一个list，这样当list比较短时执行删除，插入，搜索等算法比较快。

hash_map,hash_set,hash_multiset,hash_multimap-基于hashtable。

[STL六大组件] (http://blog.csdn.net/chenguolinblog/article/details/30336805)

什么是“标准非STL容器”？

list和vector有什么区别？

vector拥有一段连续的内存空间，因此支持随机存取，如果需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector。

list拥有一段不连续的内存空间，因此不支持随机存取，如果需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list。

###虚函数： 虚函数的作用和实现原理，什么是虚函数,有什么作用?

C++的多态分为静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）两大类。静态多态通过重载、模板来实现；动态多态就是通过本文的主角虚函数来体现的。

虚函数实现原理:包括虚函数表、虚函数指针等

虚函数的作用说白了就是：当调用一个虚函数时，被执行的代码必须和调用函数的对象的动态类型相一致。编译器需要做的就是如何高效的实现提供这种特性。不同编译器实现细节也不相同。大多数编译器通过vtbl（virtual table）和vptr（virtual table pointer）来实现的。 当一个类声明了虚函数或者继承了虚函数，这个类就会有自己的vtbl。vtbl实际上就是一个函数指针数组，有的编译器用的是链表，不过方法都是差不多。vtbl数组中的每一个元素对应一个函数指针指向该类的一个虚函数，同时该类的每一个对象都会包含一个vptr，vptr指向该vtbl的地址。

结论：

每个声明了虚函数或者继承了虚函数的类，都会有一个自己的vtbl

同时该类的每个对象都会包含一个vptr去指向该vtbl

虚函数按照其声明顺序放于vtbl表中, vtbl数组中的每一个元素对应一个函数指针指向该类的虚函数

如果子类覆盖了父类的虚函数，将被放到了虚表中原来父类虚函数的位置

在多继承的情况下，每个父类都有自己的虚表。子类的成员函数被放到了第一个父类的表中

衍生问题:为什么 C++里访问虚函数比访问普通函数慢?

单继承时性能差不多，多继承的时候会慢

调用性能方面

从前面虚函数的调用过程可知。当调用虚函数时过程如下（引自More Effective C++）:

通过对象的 vptr 找到类的 vtbl。这是一个简单的操作,因为编译器知道在对象内 哪里能找到 vptr(毕竟是由编译器放置的它们)。因此这个代价只是一个偏移调整(以得到 vptr)和一个指针的间接寻址(以得到 vtbl)。

找到对应 vtbl 内的指向被调用函数的指针。这也是很简单的, 因为编译器为每个虚函数在 vtbl 内分配了一个唯一的索引。这步的代价只是在 vtbl 数组内 的一个偏移。

调用第二步找到的的指针所指向的函数。

在单继承的情况下，调用虚函数所需的代价基本上和非虚函数效率一样，在大多数计算机上它多执行了很少的一些指令，所以有很多人一概而论说虚函数性能不行是不太科学的。在多继承的情况下，由于会根据多个父类生成多个vptr，在对象里为寻找 vptr 而进行的偏移量计算会变得复杂一些，但这些并不是虚函数的性能瓶颈。 虚函数运行时所需的代价主要是虚函数不能是内联函。这也是非常好理解的，是因为内联函数是指在编译期间用被调用的函数体本身来代替函数调用的指令，但是虚函数的“虚”是指“直到运行时才能知道要调用的是哪一个函数。”但虚函数的运行时多态特性就是要在运行时才知道具体调用哪个虚函数，所以没法在编译时进行内联函数展开。当然如果通过对象直接调用虚函数它是可以被内联，但是大多数虚函数是通过对象的指针或引用被调用的，这种调用不能被内联。 因为这种调用是标准的调用方式，所以虚函数实际上不能被内联。

占用空间方面

在上面的虚函数实现原理部分，可以看到为了实现运行时多态机制，编译器会给每一个包含虚函数或继承了虚函数的类自动建立一个虚函数表，所以虚函数的一个代价就是会增加类的体积。在虚函数接口较少的类中这个代价并不明显，虚函数表vtbl的体积相当于几个函数指针的体积，如果你有大量的类或者在每个类中有大量的虚函数,你会发现 vtbl 会占用大量的地址空间。但这并不是最主要的代价，主要的代价是发生在类的继承过程中，在上面的分析中，可以看到，当子类继承父类的虚函数时，子类会有自己的vtbl，如果子类只覆盖父类的一两个虚函数接口，子类vtbl的其余部分内容会与父类重复。这在如果存在大量的子类继承，且重写父类的虚函数接口只占总数的一小部分的情况下，会造成大量地址空间浪费。在一些GUI库上这种大量子类继承自同一父类且只覆盖其中一两个虚函数的情况是经常有的，这样就导致UI库的占用内存明显变大。 由于虚函数指针vptr的存在，虚函数也会增加该类的每个对象的体积。在单继承或没有继承的情况下，类的每个对象会多一个vptr指针的体积，也就是4个字节；在多继承的情况下，类的每个对象会多N个（N＝包含虚函数的父类个数）vptr的体积，也就是4N个字节。当一个类的对象体积较大时，这个代价不是很明显，但当一个类的对象很轻量的时候，如成员变量只有4个字节，那么再加上4（或4N）个字节的vptr，对象的体积相当于翻了1（或N）倍，这个代价是非常大的。

C++虚函数浅析

纯虚函数，为什么需要纯虚函数？

纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。在基类中实现纯虚函数的方法是在函数原型后加“=0”

virtual void funtion1()=0

原因：

1、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。

2、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。

为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以，用户不能创建类的实例，只能创建它的派生类的实例。

定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅只是继承函数的接口。

纯虚函数的意义，让所有的类对象（主要是派生类对象）都可以执行纯虚函数的动作，但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者，“你必须提供一个纯虚函数的实现，但我不知道你会怎样实现它”。

虚函数和纯虚函数的区别

为什么需要虚析构函数,什么时候不需要?父类的析构函数为什么要定义为虚函数

一般情况下类的析构函数里面都是释放内存资源，而析构函数不被调用的话就会造成内存泄漏。这样做是为了当用一个基类的指针删除一个派生类的对象时，派生类的析构函数会被调用。

当然，并不是要把所有类的析构函数都写成虚函数。因为当类里面有虚函数的时候，编译器会给类添加一个虚函数表，里面来存放虚函数指针，这样就会增加类的存储空间。所以，只有当一个类被用来作为基类的时候，才把析构函数写成虚函数。

内联函数、构造函数、静态成员函数可以是虚函数吗?

inline, static, constructor三种函数都不能带有virtual关键字。

inline是编译时展开，必须有实体；

static属于class自己的，也必须有实体；

virtual函数基于vtable（内存空间），constructor函数如果是virtual的，调用时也需要根据vtable寻找，但是constructor是virtual的情况下是找不到的，因为constructor自己本身都不存在了，创建不到class的实例，没有实例，class的成员（除了public static/protected static for friend class/functions，其余无论是否virtual）都不能被访问了。

虚函数实际上不能被内联:虚函数运行时所需的代价主要是虚函数不能是内联函。这也是非常好理解的，是因为内联函数是指在编译期间用被调用的函数体本身来代替函数调用的指令，但是虚函数的“虚”是指“直到运行时才能知道要调用的是哪一个函数。”但虚函数的运行时多态特性就是要在运行时才知道具体调用哪个虚函数，所以没法在编译时进行内联函数展开。当然如果通过对象直接调用虚函数它是可以被内联，但是大多数虚函数是通过对象的指针或引用被调用的，这种调用不能被内联。 因为这种调用是标准的调用方式，所以虚函数实际上不能被内联。

构造函数不能是虚函数。而且，在构造函数中调用虚函数，实际执行的是父类的对应函数，因为自己还没有构造好, 多态是被disable的。

静态的对象是属于整个类的，不对某一个对象而言，同时其函数的指针存放也不同于一般的成员函数，其无法成为一个对象的虚函数的指针以实现由此带来的动态机制。

构造函数中可以调用虚函数吗?

最后，总结一下关于虚函数的一些常见问题：

1. 虚函数是动态绑定的，也就是说，使用虚函数的指针和引用能够正确找到实际类的对应函数，而不是执行定义类的函数。这是虚函数的基本功能，就不再解释了。

2. 构造函数不能是虚函数。而且，在构造函数中调用虚函数，实际执行的是父类的对应函数，因为自己还没有构造好, 多态是被disable的。

3. 析构函数可以是虚函数，而且，在一个复杂类结构中，这往往是必须的。

4. 将一个函数定义为纯虚函数，实际上是将这个类定义为抽象类，不能实例化对象。

5. 纯虚函数通常没有定义体，但也完全可以拥有。

6. 析构函数可以是纯虚的，但纯虚析构函数必须有定义体，因为析构函数的调用是在子类中隐含的。

7. 非纯的虚函数必须有定义体，不然是一个错误。

8. 派生类的override虚函数定义必须和父类完全一致。除了一个特例，如果父类中返回值是一个指针或引用，子类override时可以返回这个指针（或引用）的派生。例如，在上面的例子中，在Base中定义了 virtual Base* clone(); 在Derived中可以定义为 virtual Derived* clone()。可以看到，这种放松对于Clone模式是非常有用的。

虚析构函数(√)、纯虚析构函数(√)、虚构造函数(X)

为什么需要虚继承?虚继承实现原理解析，

虚拟继承是多重继承中特有的概念。虚拟基类是为解决多重继承而出现的。

如:类D继承自类B1、B2，而类B1、B2都继 承自类A，因此在类D中两次出现类A中的变量和函数。为了节省内存空间，可以将B1、B2对A的继承定义为虚拟继承，而A就成了虚拟基类,虚拟继承在一般的应用中很少用到，所以也往往被忽视，这也主要是因为在C++中，多重继承是不推荐的，也并不常用，而一旦离开了多重继承，虚拟继承就完全失去了存在的必要因为这样只会降低效率和占用更多的空间。

虚继承的特点是，在任何派生类中的virtual基类总用同一个（共享）对象表示，

C++虚拟继承 ###设计模式：

C++单例模式写法:

静态化并不是单例 (Singleton) 模式:

第一, 静态成员变量初始化顺序不依赖构造函数, 得看编译器心情的, 没法保证初始化顺序 (极端情况: 有 a b 两个成员对象, b 需要把 a 作为初始化参数传入, 你的类就 必须 得要有构造函数, 并确保初始化顺序).

第二, 最严重的问题, 失去了面对对象的重要特性 – “多态”, 静态成员方法不可能是 virtual 的. Log 类的子类没法享受 “多态” 带来的便利.

class Log {

public:

static void Write(char const *logline);

static bool SaveTo(char const *filename);

private:

static std::liststd::string m_data;

};

In log.cpp we need to add

std::liststd::string Log::m_data;

饿汉模式:

饿汉模式 是指单例实例在程序运行时被立即执行初始化:

class Log {

public:

static Log* Instance() {

return &m_pInstance;

}

virtual void Write(char const *logline);

virtual bool SaveTo(char const *filename);

private:

Log(); // ctor is hidden

Log(Log const&); // copy ctor is hidden

static Log m_pInstance;

static std::liststd::string m_data;

};

// in log.cpp we have to add

Log Log::m_pInstance;

这种模式的问题也很明显, 类现在是多态的, 但静态成员变量初始化顺序还是没保证.

懒汉模式 (堆栈-粗糙版)

单例实例只在第一次被使用时进行初始化:

class Log {

public:

static Log* Instance() {

if (!m_pInstance)

  m_pInstance = new Log;

return m_pInstance;

}

virtual void Write(char const *logline);

virtual bool SaveTo(char const *filename);

private:

Log(); // ctor is hidden

Log(Log const&); // copy ctor is hidden

static Log* m_pInstance;

static std::liststd::string m_data;

};

// in log.cpp we have to add

Log* Log::m_pInstance = NULL;

Instance() 只在第一次被调用时为 m_pInstance 分配内存并初始化. 嗯, 看上去所有的问题都解决了, 初始化顺序有保证, 多态也没问题.

程序退出时, 析构函数没被执行. 这在某些设计不可靠的系统上会导致资源泄漏, 比如文件句柄, socket 连接, 内存等等

对于这个问题, 比较土的解决方法是, 给每个 Singleton 类添加一个 destructor() 方法:

懒汉模式 (局部静态变量-最佳版)

它也被称为 Meyers Singleton [Meyers]:

class Log {

public:

static Log& Instance() {

static Log theLog;

return theLog;

}

virtual void Write(char const *logline);

virtual bool SaveTo(char const *filename);

private:

Log(); // ctor is hidden

Log(Log const&); // copy ctor is hidden

Log& operator=(Log const&); // assign op is hidden

static std::liststd::string m_data;

};

在 Instance() 函数内定义局部静态变量的好处是, theLog 的构造函数只会在第一次调用Instance() 时被初始化, 达到了和 “堆栈版” 相同的动态初始化效果, 保证了成员变量和 Singleton 本身的初始化顺序.

它还有一个潜在的安全措施, Instance() 返回的是对局部静态变量的引用, 如果返回的是指针, Instance() 的调用者很可能会误认为他要检查指针的有效性, 并负责销毁. 构造函数和拷贝构造函数也私有化了, 这样类的使用者不能自行实例化.

另外, 多个不同的 Singleton 实例的析构顺序与构造顺序相反.

C++ Singleton (单例) 模式最优实现

用C++设计一个不能被继承的类。

构造函数或析构函数为私有函数，所以该类是无法被继承的，

如何定义一个只能在堆上定义对象的类?栈上呢

只能在堆内存上实例化的类：将析构函数定义为private，在栈上不能自动调用析构函数，只能手动调用。也可以将构造函数定义为private，但这样需要手动写一个函数实现对象的构造。

只能在栈内存上实例化的类：将函数operator new和operator delete定义为private，这样使用new操作符创建对象时候，无法调用operator new，delete销毁对象也无法调用operator delete。

设计一个只能在堆上或栈上实例化的类

满足上述3个条件

C++中的单例模式

多重类构造和析构的顺序

先调用基类的构造函数，在调用派生类的构造函数

先构造的后析构，后构造的先析构

###内存分配：

内存分配方式有三种：

（1）从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static变量。

（2）在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。

（3）从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。

c++运行时各类型内存分配（堆，栈，静态区，数据段，BSS，ELF），BSS段， sizeof一个类求大小（字节对齐原则）、

C++四种强制类型转换，

int char float,long long long类型长度 ###指针：

防止指针的越界使用，

必须让指针指向一个有效的内存地址,

1 防止数组越界

2 防止向一块内存中拷贝过多的内容

3 防止使用空指针

4 防止改变const修改的指针

5 防止改变指向静态存储区的内容

6 防止两次释放一个指针

7 防止使用野指针.

什么是指针退化及防止、

如果用一个数组作为函数入参

比如

void fun(char a[100])

{

cout<

}

指针的移动问题，

指针P ++具体移动的字节数等于指针指向的变量类型大小.

Const,volatile修饰指针的含义，

堆和栈上的指针，

指针所指向的这块内存是在哪里分配的,在堆上称为堆上的指针,在栈上为栈上的指针.

在堆上的指针,可以保存在全局数据结构中,供不同函数使用访问同一块内存.

在栈上的指针,在函数退出后,该内存即不可访问.

指针的释放及内存泄露原因，

指针作为函数的参数，函数指针，

指针和引用及地址的区别，数组名，

指针与地址的区别?

区别:

1指针意味着已经有一个指针变量存在,他的值是一个地址,指针变量本身也存放在一个长度为四个字节的地址当中,而地址概念本身并不代表有任何变量存在.

2 指针的值,如果没有限制,通常是可以变化的,也可以指向另外一个地址.

地址表示内存空间的一个位置点,他是用来赋给指针的,地址本身是没有大小概念,指针指向变量的大小,取决于地址后面存放的变量类型.

指针与数组名的关系?

其值都是一个地址,但前者是可以移动的,后者是不可变的.

指针和引用的区别（一般都会问到）

相同点：1. 都是地址的概念；

指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。

区别：1. 指针是一个实体，而引用仅是个别名；

2. 引用使用时无需解引用(*)，指针需要解引用；

3. 引用只能在定义时被初始化一次，之后不可变；指针可变；

4. 引用没有 const，指针有 const；

5. 引用不能为空，指针可以为空；

6. “sizeof 引用”得到的是所指向的变量(对象)的大小，而“sizeof 指针”得到的是指针本身(所指向的变量或对象的地址)的大小；

7. 指针和引用的自增(++)运算意义不一样；

8.从内存分配上看：程序为指针变量分配内存区域，而引用不需要分配内存区域。

迭代器与普通指针有什么区别

智能指针的原理,

智能指针：实际指行为类似于指针的类对象 ，它的一种通用实现方法是采用引用计数的方法。

1.智能指针将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪共有多少个类对象共享同一指针。

2.每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；

3.当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；

4.对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；这是因为左侧的指针指向了右侧指针所指向的对象，因此右指针所指向的对象的引用计数+1；

5.调用析构函数时，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

6.实现智能指针有两种经典策略：一是引入辅助类，二是使用句柄类。这里主要讲一下引入辅助类的方法

其他：override和overload的区别，

override（重写）

1、方法名、参数、返回值相同。

2、子类方法不能缩小父类方法的访问权限。

3、子类方法不能抛出比父类方法更多的异常(但子类方法可以不抛出异常)。

4、存在于父类和子类之间。

5、方法被定义为final不能被重写。

overload（重载）

1、参数类型、个数、顺序至少有一个不相同。

2、不能重载只有返回值不同的方法名。

3、存在于父类和子类、同类中。

Overload是重载的意思，Override是覆盖的意思，也就是重写。

重载Overload表示同一个类中可以有多个名称相同的方法，但这些方法的参数列表各不相同（即参数个数或类型不同）。

重写Override表示子类中的方法可以与父类中的某个方法的名称和参数完全相同，通过子类创建的实例对象调用这个方法时，将调用子类中的定义方法，这相当于把父类中定义的那个完全相同的方法给覆盖了，这也是面向对象编程的多态性的一种表现。

子类覆盖父类的方法时，只能比父类抛出更少的异常，或者是抛出父类抛出的异常的子异常，因为子类可以解决父类的一些问题，不能比父类有更多的问题。子类方法的访问权限只能比父类的更大，不能更小。如果父类的方法是private类型，那么，子类则不存在覆盖的限制，相当于子类中增加了一个全新的方法。

写string类的构造，析构，拷贝函数

String 类的原型如下

class String

{

public:

     String(const char *str=NULL); //构造函数

     String(const String &other); //拷贝构造函数

     ~String(void); //析构函数

     String& operator=(const String &other); //等号操作符重载

     ShowString();

private:

     char *m_data; //指针

};

String::~String()

{

delete [] m_data; //析构函数，释放地址空间

}

String::String(const char *str)

{

if (str==NULL)//当初始化串不存在的时候，为m_data申请一个空间存放’\0’；

{

   m_data=new char[1];

   *m_data='\0';

}

else//当初始化串存在的时候，为m_data申请同样大小的空间存放该串；

{

   int length=strlen(str);

   m_data=new char[length+1];

   strcpy(m_data,str);

}

}

String::String(const String &other)//拷贝构造函数，功能与构造函数类似。

{

int length=strlen(other.m_data);

m_data=new [length+1];

strcpy(m_data,other.m_data);

}

String& String::operator =(const String &other)

{

if (this==&other)//当地址相同时，直接返回；

   return *this; 

delete [] m_data;//当地址不相同时，删除原来申请的空间，重新开始构造；

int length=sizeof(other.m_data);

m_data=new [length+1];

strcpy(m_data,other.m_data);

return *this;

}

String::ShowString()//由于m_data是私有成员，对象只能通过public成员函数来访问；

{

 cout<m_data<

}

main()

{

String AD;

char * p=“ABCDE”;

String B§;

AD.ShowString();

AD=B;

AD.ShowString();

}

1 指针的四要素

1指针变量,表示一个内存地址,通常为逻辑地址,与实际的物理地址还有一个映射关系.

2指针变量的长度,在WIN32下为四个字节,

3指针指向的变量

该内存地址空间下存放的变量,具体内容可能是各种类型的变量.

4 指针指向的变量的长度,以该内存地址空间开始的内存空间大小.

##数据结构算法：

链表、树、哈希表、有效避免hash结果值的碰撞

排序算法性能比较

##操作系统：

linux的内存管理机制，内存寻址方式，什么叫虚拟内存，内存调页算法，任务调度算法、

Linux虚拟内存的实现需要6种机制的支持：地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制和内存共享机制

内存管理程序通过映射机制把用户程序的逻辑地址映射到物理地址。当用户程序运行时，如果发现程序中要用的虚地址没有对应的物理内存，就发出了请求页要求。如果有空闲的内存可供分配，就请求分配内存(于是用到了内存的分配和回收)，并把正在使用的物理页记录在缓存中(使用了缓存机制)。如果没有足够的内存可供分配，那么就调用交换机制；腾出一部分内存。另外，在地址映射中要通过TLB(翻译后援存储器)来寻找物理页；交换机制中也要用到交换缓存，并且把物理页内容交换到交换文件中，也要修改页表来映射文件地址。

进程和线程、进程间及线程通信方式、共享内存的使用实现原理

死锁必要条件及避免算法、

1、资源不能共享，只能由一个进程使用。

2、请求与保持（Hold andwait）：已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。

3、不可剥夺（Nopre-emption）：已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。

4、循环等待：系统中若干进程组成环路，该环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源

处理死锁的策略：1.忽略该问题。例如鸵鸟算法，该算法可以应用在极少发生死锁的的情况下。为什么叫鸵鸟算法呢，因为传说中鸵鸟看到危险就把头埋在地底下，可能鸵鸟觉得看不到危险也就没危险了吧。跟掩耳盗铃有点像。2.检测死锁并且恢复。3.仔细地对资源进行动态分配，以避免死锁。4.通过破除死锁四个必要条件之一，来防止死锁产生。）

动态链接和静态链接的区别、

动态链接是只建立一个引用的接口，而真正的代码和数据存放在另外的可执行模块中，在运行时再装入；而静态链接是把所有的代码和数据都复制到本模块中，运行时就不再需要库了。

c程序辨别系统是16位or32位,大端or小端字节序、

16or32

法一：int k=~0;

if((unsigned int)k >63356) cout<<“at least 32bits”<

else cout<<“16 bits”<

法二：//32为系统

int i=65536;

cout<

int j=65535;

cout<

大or小

1. Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

2. Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

举一个例子，比如数字0x12 34 56 78在内存中的表示形式为：

1)大端模式：

低地址 -----------------> 高地址

0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x78

2)小端模式：

低地址 ------------------> 高地址

0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式）CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

内存地址小端模式存放内容大端模式存放内容

0x40000x780x12

0x40010x560x34

0x40020x340x56

0x40030x120x78

4)大端小端没有谁优谁劣，各自优势便是对方劣势：

小端模式 ：强制转换数据不需要调整字节内容，1、2、4字节的存储方式一样。

大端模式 ：符号位的判定固定为第一个字节，容易判断正负。

BOOL IsBigEndian()

{

int a = 0x1234;  

char b =  *(char *)&a;  //通过将int强制类型转换成char单字节，通过判断起始存储位置。即等于 取b等于a的低地址部分  

if( b == 0x12)  

{  

    return TRUE;  

}  

return FALSE;  

}

联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放，利用该特性可以轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写：

BOOL IsBigEndian()

{

union NUM  

{  

    int a;  

    char b;  

}num;  

num.a = 0x1234;  

if( num.b == 0x12 )  

{  

    return TRUE;  

}  

return FALSE;  

}

一般操作系统都是小端，而通讯协议是大端的。

常见CPU的字节序

Big Endian : PowerPC、IBM、Sun

Little Endian : x86、DEC

ARM既可以工作在大端模式，也可以工作在小端模式。

常见的信号、系统如何将一个信号通知到进程、

信号机制是进程之间相互传递消息的一种方法，信号全称为软中断信号，也有人称作软中断。

进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。

SIGHUP 1 A 终端挂起或者控制进程终止

SIGINT 2 A 键盘中断（如break键被按下）

SIGQUIT 3 C 键盘的退出键被按下

SIGILL 4 C 非法指令

SIGABRT 6 C 由abort(3)发出的退出指令

SIGFPE 8 C 浮点异常

SIGKILL 9 AEF Kill信号

SIGSEGV 11 C 无效的内存引用

SIGPIPE 13 A 管道破裂: 写一个没有读端口的管道

信号机制是异步的；当一个进程接收到一个信号时，它会立刻处理这个信号，而不会等待当前函数甚至当前一行代码结束运行。信号有几十种，分别代表着不同的意义。信号之间依靠它们的值来区分，但是通常在程序中使用信号的名字来表示一个信号。在Linux系统中，这些信号和以它们的名称命名的常量均定义在/usr/include/bits/signum.h文件中。（通常程序中不需要直接包含这个头文件，而应该包含。）

信号事件的发生有两个来源：硬件来源(比如我们按下了键盘或者其它硬件故障)；软件来源，最常用发送信号的系统函数是kill, raise, alarm和setitimer以及sigqueue函数，软件来源还包括一些非法运算等操作。

发送信号的主要函数有：kill()、raise()、 sigqueue()、alarm()、setitimer()以及abort()。

进程可以通过三种方式来响应一个信号：（1）忽略信号，即对信号不做任何处理，其中，有两个信号不能忽略：SIGKILL及SIGSTOP；（2）捕捉信号。定义信号处理函数，当信号发生时，执行相应的处理函数；（3）执行缺省操作，

linux系统的各类同步机制、linux系统的各类异步机制、

如何实现守护进程

守护进程最重要的特性是后台运行。

1. 在后台运行。

为避免挂起控制终端将Daemon放入后台执行。方法是在进程中调用fork使父进程终止，让Daemon在子进程中后台执行。

if(pid=fork())

exit(0); //是父进程，结束父进程，子进程继续

2. 脱离控制终端，登录会话和进程组

有必要先介绍一下Linux中的进程与控制终端，登录会话和进程组之间的关系：进程属于一个进程组，进程组号（GID）就是进程组长的进程号（PID）。登录会话可以包含多个进程组。这些进程组共享一个控制终端。这个控制终端通常是创建进程的登录终端。控制终端，登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的。我们的目的就是要摆脱它们，使之不受它们的影响。方法是在第1点的基础上，调用setsid()使进程成为会话组长：

setsid();

说明：当进程是会话组长时setsid()调用失败。但第一点已经保证进程不是会话组长。setsid()调用成功后，进程成为新的会话组长和新的进程组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。

3. 禁止进程重新打开控制终端

现在，进程已经成为无终端的会话组长。但它可以重新申请打开一个控制终端。可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端：

if(pid=fork()) exit(0); //结束第一子进程，第二子进程继续（第二子进程不再是会话组长）

4. 关闭打开的文件描述符

进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符。如不关闭，将会浪费系统资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。按如下方法关闭它们：

for(i=0;i 关闭打开的文件描述符close(i);>

5. 改变当前工作目录

进程活动时，其工作目录所在的文件系统不能卸下。一般需要将工作目录改变到根目录。对于需要转储核心，写运行日志的进程将工作目录改变到特定目录如 /tmpchdir("/")

6. 重设文件创建掩模

进程从创建它的父进程那里继承了文件创建掩模。它可能修改守护进程所创建的文件的存取位。为防止这一点，将文件创建掩模清除：umask(0);

7. 处理SIGCHLD信号

处理SIGCHLD信号并不是必须的。但对于某些进程，特别是服务器进程往往在请求到来时生成子进程处理请求。如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程（zombie）从而占用系统资源。如果父进程等待子进程结束，将增加父进程的负担，影响服务器进程的并发性能。在Linux下可以简单地将 SIGCHLD信号的操作设为SIG_IGN。

signal(SIGCHLD,SIG_IGN);

这样，内核在子进程结束时不会产生僵尸进程。这一点与BSD4不同，BSD4下必须显式等待子进程结束才能释放僵尸进程。

标准库函数和系统调用的区别，

1、系统调用

系统调用提供的函数如open, close, read, write, ioctl等，需包含头文件unistd.h。以write为例：其函数原型为 size_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes)，其操作对象为文件描述符或文件句柄fd(file descriptor)，要想写一个文件，必须先以可写权限用open系统调用打开一个文件，获得所打开文件的fd，例如fd=open(/"/dev/video/", O_RDWR)。fd是一个整型值，每新打开一个文件，所获得的fd为当前最大fd加1。Linux系统默认分配了3个文件描述符值：0－standard input，1－standard output，2－standard error。

系统调用通常用于底层文件访问（low-level file access），例如在驱动程序中对设备文件的直接访问。

系统调用是操作系统相关的，因此一般没有跨操作系统的可移植性。

系统调用发生在内核空间，因此如果在用户空间的一般应用程序中使用系统调用来进行文件操作，会有用户空间到内核空间切换的开销。事实上，即使在用户空间使用库函数来对文件进行操作，因为文件总是存在于存储介质上，因此不管是读写操作，都是对硬件（存储器）的操作，都必然会引起系统调用。也就是说，库函数对文件的操作实际上是通过系统调用来实现的。例如C库函数fwrite()就是通过write()系统调用来实现的。

这样的话，使用库函数也有系统调用的开销，为什么不直接使用系统调用呢？这是因为，读写文件通常是大量的数据（这种大量是相对于底层驱动的系统调用所实现的数据操作单位而言），这时，使用库函数就可以大大减少系统调用的次数。这一结果又缘于缓冲区技术。在用户空间和内核空间，对文件操作都使用了缓冲区，例如用fwrite写文件，都是先将内容写到用户空间缓冲区，当用户空间缓冲区满或者写操作结束时，才将用户缓冲区的内容写到内核缓冲区，同样的道理，当内核缓冲区满或写结束时才将内核缓冲区内容写到文件对应的硬件媒介。

2、库函数调用

标准C库函数提供的文件操作函数如fopen, fread, fwrite, fclose,fflush, fseek等，需包含头文件stdio.h。以fwrite为例，其函数原型为size_t fwrite(const void *buffer,size_t size, size_t item_num, FILE *pf)，其操作对象为文件指针FILE *pf，要想写一个文件，必须先以可写权限用fopen函数打开一个文件，获得所打开文件的FILE结构指针pf，例如pf=fopen(/"~/proj/filename/",/“w/”)。实际上，由于库函数对文件的操作最终是通过系统调用实现的，因此，每打开一个文件所获得的FILE结构指针都有一个内核空间的文件描述符fd与之对应。同样有相应的预定义的FILE指针：stdin－standard input，stdout－standard output，stderr－standard error。

库函数调用通常用于应用程序中对一般文件的访问。

库函数调用是系统无关的，因此可移植性好。

由于库函数调用是基于C库的，因此也就不可能用于内核空间的驱动程序中对设备的操作

fd和PCB，

32位系统一个进程最多有多少堆内存，

五种I/O 模式，

五种I/O 模式：

【1】 阻塞I/O (Linux下的I/O操作默认是阻塞I/O，即open和socket创建的I/O都是阻塞I/O)

【2】 非阻塞 I/O (可以通过fcntl或者open时使用O_NONBLOCK参数，将fd设置为非阻塞的I/O)

【3】 I/O 多路复用 (I/O多路复用，通常需要非阻塞I/O配合使用)

【4】 信号驱动 I/O (SIGIO)

【5】 异步 I/O

Apache 模型（Process Per Connection，简称PPC），TPC（ThreadPer Connection）模型，以及 select 模型和 poll 模型，epoll模型

一般来说，程序进行输入操作有两步：

1．等待有数据可以读

2．将数据从系统内核中拷贝到程序的数据区。

对于sock编程来说:

     第一步:   一般来说是等待数据从网络上传到本地。当数据包到达的时候，数据将会从网络层拷贝到内核的缓存中；



     第二步:   是从内核中把数据拷贝到程序的数据区中。

阻塞I/O模式 //进程处于阻塞模式时，让出CPU，进入休眠状态

    阻塞 I/O 模式是最普遍使用的 I/O 模式。是Linux系统下缺省的IO模式。



   大部分程序使用的都是阻塞模式的 I/O 。



   一个套接字建立后所处于的模式就是阻塞 I/O 模式。（因为Linux系统默认的IO模式是阻塞模式）

对于一个UDP 套接字来说，数据就绪的标志比较简单：

（1）已经收到了一整个数据报

（2）没有收到。

而 TCP 这个概念就比较复杂，需要附加一些其他的变量。

   一个进程调用 recvfrom  ，然后系统调用并不返回知道有数据报到达本地系统，然后系统将数据拷贝到进程的缓存中。（如果系统调用收到一个中断信号，则它的调用会被中断）

我们称这个进程在调用recvfrom一直到从recvfrom返回这段时间是阻塞的。当recvfrom正常返回时，我们的进程继续它的操作

非阻塞模式I/O //非阻塞模式的使用并不普遍，因为非阻塞模式会浪费大量的CPU资源。

   当我们将一个套接字设置为非阻塞模式，我们相当于告诉了系统内核： “当我请求的I/O 操作不能够马上完成，你想让我的进程进行休眠等待的时候，不要这么做，请马上返回一个错误给我。”

  我们开始对 recvfrom 的三次调用，因为系统还没有接收到网络数据，所以内核马上返回一个EWOULDBLOCK的错误。



  第四次我们调用 recvfrom 函数，一个数据报已经到达了，内核将它拷贝到我们的应用程序的缓冲区中，然后 recvfrom 正常返回，我们就可以对接收到的数据进行处理了。

  当一个应用程序使用了非阻塞模式的套接字，它需要使用一个循环来不听的测试是否一个文件描述符有数据可读(称做 polling(轮询))。应用程序不停的 polling 内核来检查是否 I/O操作已经就绪。这将是一个极浪费 CPU资源的操作。这种模式使用中不是很普遍。

例如:

     对管道的操作，最好使用非阻塞方式！

I/O多路复用 //针对批量IP操作时，使用I/O多路复用，非常有好。

   在使用 I/O 多路技术的时候，我们调用select()函数和 poll()函数或epoll函数(2.6内核开始支持)，在调用它们的时候阻塞，而不是我们来调用 recvfrom（或recv）的时候阻塞。

   当我们调用 select函数阻塞的时候，select 函数等待数据报套接字进入读就绪状态。当select函数返回的时候，也就是套接字可以读取数据的时候。这时候我们就可以调用 recvfrom函数来将数据拷贝到我们的程序缓冲区中。

    对于单个I/O操作，和阻塞模式相比较，select()和poll()或epoll并没有什么高级的地方。



   而且，在阻塞模式下只需要调用一个函数：



                        读取或发送函数。



              在使用了多路复用技术后，我们需要调用两个函数了：



                         先调用 select()函数或poll()函数，然后才能进行真正的读写。



   多路复用的高级之处在于::



         它能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符（套接字描述符）其中的任意一个进入读就绪状态，select()函数就可以返回。

IO 多路技术一般在下面这些情况中被使用：

1、当一个客户端需要同时处理多个文件描述符的输入输出操作的时候（一般来说是标准的输入输出和网络套接字)，I/O 多路复用技术将会有机会得到使用。

2、当程序需要同时进行多个套接字的操作的时候。

3、如果一个 TCP 服务器程序同时处理正在侦听网络连接的套接字和已经连接好的套接字。

4、如果一个服务器程序同时使用 TCP 和 UDP 协议。

5、如果一个服务器同时使用多种服务并且每种服务可能使用不同的协议（比如 inetd就是这样的）。

异步IO模式有::

  1、信号驱动I/O模式



   2、异步I/O模式

信号驱动I/O模式 //自己没有用过。

   我们可以使用信号，让内核在文件描述符就绪的时候使用 SIGIO 信号来通知我们。我们将这种模式称为信号驱动 I/O 模式。

为了在一个套接字上使用信号驱动 I/O 操作，下面这三步是所必须的。

（1）一个和 SIGIO信号的处理函数必须设定。

（2）套接字的拥有者必须被设定。一般来说是使用 fcntl 函数的 F_SETOWN 参数来

进行设定拥有者。

（3）套接字必须被允许使用异步 I/O。一般是通过调用 fcntl 函数的 F_SETFL 命令，O_ASYNC为参数来实现。

   虽然设定套接字为异步 I/O 非常简单，但是使用起来困难的部分是怎样在程序中断定产生 SIGIO信号发送给套接字属主的时候，程序处在什么状态。

1．UDP 套接字的 SIGIO 信号 (比较简单)

在 UDP 协议上使用异步 I/O 非常简单．这个信号将会在这个时候产生：

1、套接字收到了一个数据报的数据包。

2、套接字发生了异步错误。

    当我们在使用 UDP 套接字异步 I/O 的时候，我们使用 recvfrom()函数来读取数据报数据或是异步 I/O 错误信息。

2．TCP 套接字的 SIGIO 信号 (不会使用)

      不幸的是，异步 I/O 几乎对 TCP 套接字而言没有什么作用。因为对于一个 TCP 套接字来说，SIGIO 信号发生的几率太高了，所以 SIGIO 信号并不能告诉我们究竟发生了什么事情。

在 TCP 连接中， SIGIO 信号将会在这个时候产生：

l 在一个监听某个端口的套接字上成功的建立了一个新连接。

l 一个断线的请求被成功的初始化。

l 一个断线的请求成功的结束。

l 套接字的某一个通道（发送通道或是接收通道）被关闭。

l 套接字接收到新数据。

l 套接字将数据发送出去。

l 发生了一个异步 I/O 的错误。

一个对信号驱动 I/O 比较实用的方面是NTP（网络时间协议 Network TimeProtocol）服务器，它使用 UDP。这个服务器的主循环用来接收从客户端发送过来的数据报数据包，然后再发送请求。对于这个服务器来说，记录下收到每一个数据包的具体时间是很重要的。

因为那将是返回给客户端的值，客户端要使用这个数据来计算数据报在网络上来回所花费的时间。图 6-8 表示了怎样建立这样的一个 UDP 服务器。

异步I/O模式 //比如写操作，只需用写，不一定写入磁盘(这就是异步I/O)的好处。异步IO的好处效率高。

  当我们运行在异步 I/O 模式下时，我们如果想进行 I/O 操作，只需要告诉内核我们要进行 I/O 操作，然后内核会马上返回。具体的 I/O 和数据的拷贝全部由内核来完成，我们的程序可以继续向下执行。当内核完成所有的 I/O 操作和数据拷贝后，内核将通知我们的程序。

异步 I/O 和 信号驱动I/O的区别是：

    1、信号驱动 I/O 模式下，内核在操作可以被操作的时候通知给我们的应用程序发送SIGIO 消息。



    2、异步 I/O 模式下，内核在所有的操作都已经被内核操作结束之后才会通知我们的应用程序。

select，poll，epoll

. Epoll 是何方神圣？

Epoll 可是当前在 Linux 下开发大规模并发网络程序的热门人选， Epoll 在 Linux2.6 内核中正式引入，和 select 相似，其实都 I/O 多路复用技术而已，并没有什么神秘的。

其实在Linux 下设计并发网络程序，向来不缺少方法，比如典型的 Apache 模型（ Process Per Connection ，简称PPC ）， TPC （ ThreadPer Connection ）模型，以及 select 模型和 poll 模型，那为何还要再引入 Epoll 这个东东呢？那还是有得说说的 …

2. 常用模型的缺点

如果不摆出来其他模型的缺点，怎么能对比出 Epoll 的优点呢。

2.1 PPC/TPC 模型

这两种模型思想类似，就是让每一个到来的连接一边自己做事去，别再来烦我。只是 PPC 是为它开了一个进程，而 TPC 开了一个线程。可是别烦我是有代价的，它要时间和空间啊，连接多了之后，那么多的进程 / 线程切换，这开销就上来了；因此这类模型能接受的最大连接数都不会高，一般在几百个左右。

2.2 select 模型

1. 最大并发数限制，因为一个进程所打开的 FD （文件描述符）是有限制的，www.linuxidc.com 由FD_SETSIZE 设置，默认值是 1024/2048 ，因此 Select 模型的最大并发数就被相应限制了。自己改改这个 FD_SETSIZE ？想法虽好，可是先看看下面吧 …

2. 效率问题， select 每次调用都会线性扫描全部的 FD 集合，这样效率就会呈现线性下降，把 FD_SETSIZE 改大的后果就是，大家都慢慢来，什么？都超时了？？！！

3. 内核 / 用户空间内存拷贝问题，如何让内核把 FD 消息通知给用户空间呢？在这个问题上 select 采取了内存拷贝方法。

2.3 poll 模型

基本上效率和select 是相同的，select 缺点的 2 和 3 它都没有改掉。

3. Epoll 的提升

把其他模型逐个批判了一下，再来看看 Epoll 的改进之处吧，其实把 select 的缺点反过来那就是 Epoll 的优点了。

3.1. Epoll 没有最大并发连接的限制，上限是最大可以打开文件的数目，这个数字一般远大于 2048, 一般来说这个数目和系统内存关系很大，具体数目可以 cat /proc/sys/fs/file-max 察看。

3.2. 效率提升， Epoll 最大的优点就在于它只管你“活跃”的连接，而跟连接总数无关，因此在实际的网络环境中， Epoll 的效率就会远远高于 select 和 poll 。

3.3. 内存拷贝， Epoll 在这点上使用了“共享内存 ”，这个内存拷贝也省略了。

4. Epoll 为什么高效

Epoll 的高效和其数据结构的设计是密不可分的，这个下面就会提到。

首先回忆一下select 模型，当有I/O 事件到来时，select 通知应用程序有事件到了快去处理，而应用程序必须轮询所有的 FD 集合，测试每个 FD 是否有事件发生，并处理事件；代码像下面这样：

int res = select(maxfd+1, &readfds,NULL, NULL, 120);

if (res > 0)

{

for (int i = 0; i 

}

// if(res == 0) handle timeout, res < 0handle error

Epoll 不仅会告诉应用程序有I/0事件到来，还会告诉应用程序相关的信息，这些信息是应用程序填充的，因此根据这些信息应用程序就能直接定位到事件，而不必遍历整个FD 集合。

int res = epoll_wait(epfd, events, 20,120);

for (int i = 0; i < res;i++)

{

handleEvent(events[n]);

}

5. Epoll 关键数据结构

前面提到Epoll 速度快和其数据结构密不可分，其关键数据结构就是：

struct epoll_event {

__uint32_tevents;      // Epoll events



epoll_data_tdata;      // User data variable

};

typedef union epoll_data {

void *ptr;



int fd;



__uint32_t u32;



__uint64_t u64;

} epoll_data_t;

可见epoll_data 是一个 union 结构体 , 借助于它应用程序可以保存很多类型的信息 :fd 、指针等等。有了它，应用程序就可以直接定位目标了。

socket服务端的实现，select和epoll的区别(必问)

select的本质是采用32个整数的32位，即3232= 1024来标识，fd值为1-1024。当fd的值超过1024限制时，就必须修改FD_SETSIZE的大小。这个时候就可以标识32max值范围的fd。

对于单进程多线程，每个线程处理多个fd的情况，select是不适合的。

1.所有的线程均是从1-32*max进行扫描，每个线程处理的均是一段fd值，这样做有点浪费

2.1024上限问题，一个处理多个用户的进程，fd值远远大于1024

所以这个时候应该采用poll，

poll传递的是数组头指针和该数组的长度，只要数组的长度不是很长，性能还是很不错的，因为poll一次在内核中申请4K（一个页的大小来存放fd），尽量控制在4K以内

epoll还是poll的一种优化，返回后不需要对所有的fd进行遍历，在内核中维持了fd的列表。select和poll是将这个内核列表维持在用户态，然后传递到内核中。但是只有在2.6的内核才支持。

epoll更适合于处理大量的fd ，且活跃fd不是很多的情况，毕竟fd较多还是一个串行的操作

epoll哪些触发模式，有啥区别？（必须非常详尽的解释水平触发和边缘触发的区别，以及边缘触发在编程中要做哪些更多的确认）

epoll可以同时支持水平触发和边缘触发（Edge Triggered，只告诉进程哪些文件描述符刚刚变为就绪状态，它只说一遍，如果我们没有采取行动，那么它将不会再次告知，这种方式称为边缘触发），理论上边缘触发的性能要更高一些，但是代码实现相当复杂。

epoll同样只告知那些就绪的文件描述符，而且当我们调用epoll_wait()获得就绪文件描述符时，返回的不是实际的描述符，而是一个代表就绪描述符数量的值，你只需要去epoll指定的一个数组中依次取得相应数量的文件描述符即可，这里也使用了内存映射（mmap）技术，这样便彻底省掉了这些文件描述符在系统调用时复制的开销。

另一个本质的改进在于epoll采用基于事件的就绪通知方式。在select/poll中，进程只有在调用一定的方法后，内核才对所有监视的文件描述符进行扫描，而epoll事先通过epoll_ctl()来注册一个文件描述符，一旦基于某个文件描述符就绪时，内核会采用类似callback的回调机制，迅速激活这个文件描述符，当进程调用epoll_wait()时便得到通知。

惊群现象，

举一个很简单的例子，当你往一群鸽子中间扔一块食物，虽然最终只有一个鸽子抢到食物，但所有鸽子都会被惊动来争夺，没有抢到食物的鸽子只好回去继续睡觉，等待下一块食物到来。这样，每扔一块食物，都会惊动所有的鸽子，即为惊群。对于操作系统来说，多个进程/线程在等待同一资源是，也会产生类似的效果，其结果就是每当资源可用，所有的进程/线程都来竞争资源，造成的后果：

1）系统对用户进程/线程频繁的做无效的调度、上下文切换，系统系能大打折扣。

2）为了确保只有一个线程得到资源，用户必须对资源操作进行加锁保护，进一步加大了系统开销。

什么是惊群

最常见的例子就是对于socket描述符的accept操作，当多个用户进程/线程监听在同一个端口上时，由于实际只可能accept一次，因此就会产生惊群现象，当然前面已经说过了，这个问题是一个古老的问题，新的操作系统内核已经解决了这一问题。



linux内核解决惊群问题的方法



对于一些已知的惊群问题，内核开发者增加了一个“互斥等待”选项。一个互斥等待的行为与睡眠基本类似，主要的不同点在于：

1）当一个等待队列入口有 WQ_FLAG_EXCLUSEVE 标志置位, 它被添加到等待队列的尾部. 没有这个标志的入口项, 相反, 添加到开始.

2）当 wake_up 被在一个等待队列上调用时, 它在唤醒第一个有 WQ_FLAG_EXCLUSIVE 标志的进程后停止。

也就是说，对于互斥等待的行为，比如如对一个listen后的socket描述符，多线程阻塞accept时，系统内核只会唤醒所有正在等待此时间的队列的第一个，队列中的其他人则继续等待下一次事件的发生，这样就避免的多个线程同时监听同一个socket描述符时的惊群问题。

块设备和字符设备有什么区别，

(1) 字符设备：提供连续的数据流，应用程序可以顺序读取，通常不支持随机存取。相反，此类设备支持按字节/字符来读写数据。举例来说，调制解调器是典型的字符设备。

(2) 块设备：应用程序可以随机访问设备数据，程序可自行确定读取数据的位置。硬盘是典型的块设备，应用程序可以寻址磁盘上的任何位置，并由此读取数据。此外，数据的读写只能以块(通常是512B)的倍数进行。与字符设备不同，块设备并不支持基于字符的寻址。

两种设备本身并没用严格的区分，主要是字符设备和块设备驱动程序提供的访问接口（file I/O API）是不一样的。本文主要就数据接口、访问接口和设备注册方法对两种设备进行比较。

用户态和内核态的区别

虽然用户态下和内核态下工作的程序有很多差别，但最重要的差别就在于特权级的不同，即权力的不同。运行在用户态下的程序不能直接访问操作系统内核数据结构和程序，

当我们在系统中执行一个程序时，大部分时间是运行在用户态下的，在其需要操作系统帮助完成某些它没有权力和能力完成的工作时就会切换到内核态，

linux文件系统：inode，inode存储了哪些东西，目录名，文件名存在哪里

inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：

* 文件的字节数

* 文件拥有者的User ID

* 文件的Group ID

* 文件的读、写、执行权限

* 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。

* 链接数，即有多少文件名指向这个inode

* 文件数据block的位置

inode也会消耗硬盘空间，所以硬盘格式化的时候，操作系统自动将硬盘分成两个区域。一个是数据区，存放文件数据；另一个是inode区（inode table），存放inode所包含的信息。

每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。假定在一块1GB的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB就设置一个inode，那么inode table的大小就会达到128MB，占整块硬盘的12.8%。

每个inode都有一个号码，操作系统用inode号码来识别不同的文件。

这里值得重复一遍，Unix/Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。

表面上，用户通过文件名，打开文件。实际上，系统内部这个过程分成三步：首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；其次，通过inode号码，获取inode信息；最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

一般情况下，文件名和inode号码是"一一对应"关系，每个inode号码对应一个文件名。但是，Unix/Linux系统允许，多个文件名指向同一个inode号码。

这意味着，可以用不同的文件名访问同样的内容；对文件内容进行修改，会影响到所有文件名；但是，删除一个文件名，不影响另一个文件名的访问。这种情况就被称为"硬链接"（hard link）。

ln命令可以创建硬链接：ln 源文件 目标文件

文件A和文件B的inode号码虽然不一样，但是文件A的内容是文件B的路径。读取文件A时，系统会自动将访问者导向文件B。因此，无论打开哪一个文件，最终读取的都是文件B。这时，文件A就称为文件B的"软链接"（soft link）或者"符号链接（symbolic link）。

这意味着，文件A依赖于文件B而存在，如果删除了文件B，打开文件A就会报错：“No such file or directory”。这是软链接与硬链接最大的不同：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode号码，文件B的inode"链接数"不会因此发生变化。

ln -s命令可以创建软链接。：ln -s 源文文件或目录 目标文件或目录

http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/12/inode.html

/proc存在哪里（存在内存上）

/proc 文件系统是一个虚拟文件系统，通过它可以使用一种新的方法在 Linux? 内核空间和用户空间之间进行通信。在 /proc 文件系统中，我们可以将对虚拟文件的读写作为与内核中实体进行通信的一种手段，但是与普通文件不同的是，这些虚拟文件的内容都是动态创建的

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-proc.html

##网络： TCP和UDP区别、

key:TCP是一种面向连接的、可靠的、字节流服务

1.面向链接：TCP面向链接，面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须通过三次握手先建立一个TCP连接。在一个TCP中仅有两方彼此通信，多播和广播不能用于TCP。UDP是不可靠的传输，传输前不需要建立链接，可以应用多播和广播实现一对多的通信。

2.可靠性：TCP提供端到端的流量控制，对收到的数据进行确认，采用超时重发，对失序的数据进行重新排序等机制保证数据通信的可靠性。而UDP是一种不可靠的服务，接收方可能不能收到发送方的数据报。

3.TCP是一种流模式的协议，UDP是一种数据报模式的协议。进程的每个输出操作都正好产生一个UDP数据报，并组装成一份待发送的IP数据报。TCP应用程序产生的全体数据与真正发送的单个IP数据报可能没有什么联系。TCP会有粘包和半包的现象。

4.效率上：速度上，一般TCP速度慢，传输过程中需要对数据进行确认，超时重发，还要对数据进行排序。UDP没有这些机制所以速度快。数据比例，TCP头至少20个字节，UDP头8个字节，相对效率高。组装效率上：TCP头至少20个字节，UDP头8个字节，系统组装上TCP相对慢。

5.用途上：用于TCP可靠性，http，ftp使用。而由于UDP速度快，视频，在线游戏多用UDP，保证实时性

对于第三点的理解。TCP可能发送100个“包”，而接收到50个“包”，不是丢“包”了，而是每次接受的“包”都比发送的多，其实TCP并没有包的概念。例如，每次发10个字节，可能读得时候一次读了20个字节。TCP是一种流模式的协议，在接收到的缓存中按照发送的包得顺序自动按照顺序拼接好，因为数据基本来自同一个主机，而且是按照顺序发送过来的，TCP的缓存中存放的就是，连续的数据。感觉好像是多封装了一步比UDP。而UDP因为可能两个不同的主机，给同一个主机发送，（一个端口可能收到多个应用程序的数据），或者按照TCP那样合并数据，必然会造成数据错误。我觉得关键的原因还是，TCP是面向连接，而UDP是无连接的，这就导致，TCP接收的数据为一个主机发来且有序无误的，而UDP可能是多个主机发来的无序，可能错误的。

TCP和UDP头部字节定义，

TCP和UDP三次握手和四次挥手状态及消息类型,

time_wait，close_wait状态产生原因，keepalive，

TIME_WAIT：表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文。 TIME_WAIT状态下的TCP连接会等待2*MSL（Max Segment Lifetime，最大分段生存期，指一个TCP报文在Internet上的最长生存时间。每个具体的TCP协议实现都必须选择一个确定的MSL值，RFC 1122建议是2分钟，但BSD传统实现采用了30秒，Linux可以cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout看到本机的这个值），然后即可回到CLOSED 可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态。

如果使用了nginx代理，那么系统TIME_WAIT的数量会变得比较多，这是由于nginx代理使用了短链接的方式和后端交互的原因，使得nginx和后端的ESTABLISHED变得很少而TIME_WAIT很多。这不但发生在安装nginx的代理服务器上，而且也会使后端的app服务器上有大量的TIME_WAIT。查阅TIME_WAIT资料，发现这个状态很多也没什么大问题，但可能因为它占用了系统过多的端口，导致后续的请求无法获取端口而造成障碍。

虽然TIME_WAIT会造成一些问题，但是要完全枪毙掉它也是不正当的，虽然看起来这么做没什么错。具体可看这篇文档：

http://hi.baidu.com/tim_bi/blog/item/35b005d784ca91d5a044df1d.html

所以目前看来最好的办法是让每个TIME_WAIT早点过期。

在linux上可以这么配置：

#让TIME_WAIT状态可以重用，这样即使TIME_WAIT占满了所有端口，也不会拒绝新的请求造成障碍

echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse

#让TIME_WAIT尽快回收，我也不知是多久，观察大概是一秒钟

echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

很多文档都会建议两个参数都配置上，但是我发现只用修改tcp_tw_recycle就可以解决问题的了，TIME_WAIT重用TCP协议本身就是不建议打开的。

不能重用端口可能会造成系统的某些服务无法启动，比如要重启一个系统监控的软件，它用了40000端口，而这个端口在软件重启过程中刚好被使用了，就可能会重启失败的。linux默认考虑到了这个问题，有这么个设定：

#查看系统本地可用端口极限值

cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

用这条命令会返回两个数字，默认是：32768 61000，说明这台机器本地能向外连接61000-32768=28232个连接，注意是本地向外连接，不是这台机器的所有连接，不会影响这台机器的80端口的对外连接数。但这个数字会影响到代理服务器（nginx）对app服务器的最大连接数，因为nginx对app是用的异步传输，所以这个环节的连接速度很快，所以堆积的连接就很少。假如nginx对app服务器之间的带宽出了问题或是app服务器有问题，那么可能使连接堆积起来，这时可以通过设定nginx的代理超时时间，来使连接尽快释放掉，一般来说极少能用到28232个连接。

因为有软件使用了40000端口监听，常常出错的话，可以通过设定ip_local_port_range的最小值来解决：

echo “40001 61000” > /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

但是这么做很显然把系统可用端口数减少了，这时可以把ip_local_port_range的最大值往上调，但是好习惯是使用不超过32768的端口来侦听服务，另外也不必要去修改ip_local_port_range数值成1024 65535之类的，意义不大。

因为使用了nginx代理，在windows下也会造成大量TIME_WAIT，当然windows也可以调整：

在注册表（regedit）的HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters上添加一个DWORD类型的值TcpTimedWaitDelay，值就是秒数，即可。

windows默认是重用TIME_WAIT，我现在还不知道怎么改成不重用的，本地端口也没查到是什么值，但这些都关系不大，都可以按系统默认运作。

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TIME_WAIT状态

根据TCP协议，主动发起关闭的一方，会进入TIME_WAIT状态，持续2*MSL(Max Segment Lifetime)，缺省为240秒，在这个post中简洁的介绍了为什么需要这个状态。

值得一说的是，对于基于TCP的HTTP协议，关闭TCP连接的是Server端，这样，Server端会进入TIME_WAIT状态，可想而知，对于访问量大的Web Server，会存在大量的TIME_WAIT状态，假如server一秒钟接收1000个请求，那么就会积压240*1000=240，000个TIME_WAIT的记录，维护这些状态给Server带来负担。当然现代操作系统都会用快速的查找算法来管理这些TIME_WAIT，所以对于新的TCP连接请求，判断是否hit中一个TIME_WAIT不会太费时间，但是有这么多状态要维护总是不好。

HTTP协议1.1版规定default行为是Keep-Alive，也就是会重用TCP连接传输多个request/response，一个主要原因就是发现了这个问题。还有一个方法减缓TIME_WAIT压力就是把系统的2*MSL时间减少，因为240秒的时间实在是忒长了点，对于Windows，修改注册表，在HKEY_LOCAL_MACHINE\ SYSTEM\CurrentControlSet\Services\ Tcpip\Parameters上添加一个DWORD类型的值TcpTimedWaitDelay，一般认为不要少于60，不然可能会有麻烦。

对于大型的服务，一台server搞不定，需要一个LB(Load Balancer)把流量分配到若干后端服务器上，如果这个LB是以NAT方式工作的话，可能会带来问题。假如所有从LB到后端Server的IP包的source address都是一样的(LB的对内地址），那么LB到后端Server的TCP连接会受限制，因为频繁的TCP连接建立和关闭，会在server上留下TIME_WAIT状态，而且这些状态对应的remote address都是LB的，LB的source port撑死也就60000多个(2^16=65536,1~1023是保留端口，还有一些其他端口缺省也不会用），每个LB上的端口一旦进入Server的TIME_WAIT黑名单，就有240秒不能再用来建立和Server的连接，这样LB和Server最多也就能支持300个左右的连接。如果没有LB，不会有这个问题，因为这样server看到的remote address是internet上广阔无垠的集合，对每个address，60000多个port实在是够用了。

一开始我觉得用上LB会很大程度上限制TCP的连接数，但是实验表明没这回事，LB后面的一台Windows Server 2003每秒处理请求数照样达到了600个，难道TIME_WAIT状态没起作用？用Net Monitor和netstat观察后发现，Server和LB的XXXX端口之间的连接进入TIME_WAIT状态后，再来一个LB的XXXX端口的SYN包，Server照样接收处理了，而是想像的那样被drop掉了。翻书，从书堆里面找出覆满尘土的大学时代买的《UNIX Network Programming, Volume 1, Second Edition: Networking APIs: Sockets and XTI》，中间提到一句，对于BSD-derived实现，只要SYN的sequence number比上一次关闭时的最大sequence number还要大，那么TIME_WAIT状态一样接受这个SYN，难不成Windows也算BSD-derived?有了这点线索和关键字(BSD)，找到这个post，在NT4.0的时候，还是和BSD-derived不一样的，不过Windows Server 2003已经是NT5.2了，也许有点差别了。

做个试验，用Socket API编一个Client端，每次都Bind到本地一个端口比如2345，重复的建立TCP连接往一个Server发送Keep-Alive=false的HTTP请求，Windows的实现让sequence number不断的增长，所以虽然Server对于Client的2345端口连接保持TIME_WAIT状态，但是总是能够接受新的请求，不会拒绝。那如果SYN的Sequence Number变小会怎么样呢？同样用Socket API，不过这次用Raw IP，发送一个小sequence number的SYN包过去，Net Monitor里面看到，这个SYN被Server接收后如泥牛如海，一点反应没有，被drop掉了。

按照书上的说法，BSD-derived和Windows Server 2003的做法有安全隐患，不过至少这样至少不会出现TIME_WAIT阻止TCP请求的问题，当然，客户端要配合，保证不同TCP连接的sequence number要上涨不要下降。

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Socket中的TIME_WAIT状态

在高并发短连接的server端，当server处理完client的请求后立刻closesocket此时会出现time_wait状态然后如果client再并发2000个连接，此时部分连接就连接不上了,用linger强制关闭可以解决此问题，但是linger会导致数据丢失，linger值为0时是强制关闭,无论并发多少多能正常连接上,如果非0会发生部分连接不上的情况!（可调用setsockopt设置套接字的linger延时标志，同时将延时时间设置为0。）

TCP/IP的RFC文档。TIME_WAIT是TCP连接断开时必定会出现的状态。

是无法避免掉的，这是TCP协议实现的一部分。

在WINDOWS下，可以修改注册表让这个时间变短一些

time_wait的时间为2msl,默认为4min.

你可以通过改变这个变量:

TcpTimedWaitDelay

把它缩短到30s

TCP要保证在所有可能的情况下使得所有的数据都能够被投递。当你关闭一个socket时，主动关闭一端的socket将进入TIME_WAIT状态，而被动关闭一方则转入CLOSED状态，这的确能够保证所有的数据都被传输。当一个socket关闭的时候，是通过两端互发信息的四次握手过程完成的，当一端调用close()时，就说明本端没有数据再要发送了。这好似看来在握手完成以后，socket就都应该处于关闭CLOSED状态了。但这有两个问题，首先，我们没有任何机制保证最后的一个ACK能够正常传输，第二，网络上仍然有可能有残余的数据包(wandering duplicates)，我们也必须能够正常处理。

通过正确的状态机，我们知道双方的关闭过程如下

图

假设最后一个ACK丢失了，服务器会重发它发送的最后一个FIN，所以客户端必须维持一个状态信息，以便能够重发ACK；如果不维持这种状态，客户端在接收到FIN后将会响应一个RST，服务器端接收到RST后会认为这是一个错误。如果TCP协议能够正常完成必要的操作而终止双方的数据流传输，就必须完全正确的传输四次握手的四个节，不能有任何的丢失。这就是为什么socket在关闭后，仍然处于 TIME_WAIT状态，因为他要等待以便重发ACK。

如果目前连接的通信双方都已经调用了close()，假定双方都到达CLOSED状态，而没有TIME_WAIT状态时，就会出现如下的情况。现在有一个新的连接被建立起来，使用的IP地址与端口与先前的完全相同，后建立的连接又称作是原先连接的一个化身。还假定原先的连接中有数据报残存于网络之中，这样新的连接收到的数据报中有可能是先前连接的数据报。为了防止这一点，TCP不允许从处于TIME_WAIT状态的socket建立一个连接。处于TIME_WAIT状态的socket在等待两倍的MSL时间以后（之所以是两倍的MSL，是由于MSL是一个数据报在网络中单向发出到认定丢失的时间，一个数据报有可能在发送图中或是其响应过程中成为残余数据报，确认一个数据报及其响应的丢弃的需要两倍的MSL），将会转变为CLOSED状态。这就意味着，一个成功建立的连接，必然使得先前网络中残余的数据报都丢失了。

由于TIME_WAIT状态所带来的相关问题，我们可以通过设置SO_LINGER标志来避免socket进入TIME_WAIT状态，这可以通过发送RST而取代正常的TCP四次握手的终止方式。但这并不是一个很好的主意，TIME_WAIT对于我们来说往往是有利的。

客户端与服务器端建立TCP/IP连接后关闭SOCKET后，服务器端连接的端口

状态为TIME_WAIT

是不是所有执行主动关闭的socket都会进入TIME_WAIT状态呢？

有没有什么情况使主动关闭的socket直接进入CLOSED状态呢？

主动关闭的一方在发送最后一个 ack 后

就会进入 TIME_WAIT 状态 停留2MSL（max segment lifetime）时间

这个是TCP/IP必不可少的，也就是“解决”不了的。

也就是TCP/IP设计者本来是这么设计的

主要有两个原因

1。防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接

（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）

2。可靠的关闭TCP连接

在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发

fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 rst 而不是 ack。所以

主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。

TIME_WAIT 并不会占用很大资源的，除非受到攻击。

还有，如果一方 send 或 recv 超时，就会直接进入 CLOSED 状态

socket-faq中的这一段讲的也很好，摘录如下：

2.7. Please explain the TIME_WAIT state.

什么是滑动窗口，超时重传，

列举你所知道的tcp选项，

connect会阻塞检测及防止，socket什么情况下可读？

connect会阻塞，怎么解决?(必考必问)

最通常的方法最有效的是加定时器；也可以采用非阻塞模式。

设置非阻塞，返回之后用select检测状态)

如果select返回可读，结果只读到0字节，什么情况？

某个套接字集合中没有准备好，可能会select内存用FD_CLR清该位为0；

socket什么情况下可读？

每次读操作返回前都要检查是否还有剩余数据没读完，如果是的话保持数据有效标志，不这样设计的话会出现明显的不一致，那就是数据在读缓冲但没有读有效标志。

keepalive是什么东东？如何使用？

设置Keepalive参数，检测已中断的客户连接

在TCP中有一个Keep-alive的机制可以检测死连接，原理很简单，TCP会在空闲了一定时间后发送数据给对方：

1.如果主机可达，对方就会响应ACK应答，就认为是存活的。

2.如果可达，但应用程序退出，对方就发RST应答，发送TCP撤消连接。

3.如果可达，但应用程序崩溃，对方就发FIN消息。

4.如果对方主机不响应ack, rst，继续发送直到超时，就撤消连接。这个时间就是默认

的二个小时。

UDP中使用connect的好处:

1:会提升效率.前面已经描述了.2:高并发服务中会增加系统稳定性.原因:假设client A 通过非connect的UDP与serverB,C通信.B,C提供相同服务.为了负载均衡,我们让A与B,C交替通信.A 与 B通信IPa:PORTa<----> IPb:PORTbA 与 C通信IPa:PORTa’<---->IPc:PORTc

假设PORTa 与 PORTa’相同了(在大并发情况下会发生这种情况),那么就有可能出现A等待B的报文,却收到了C的报文.导致收报错误.解决方法内就是采用connect的UDP通信方式.在A中创建两个udp,然后分别connect到B,C.

长连接和短连接,

DNS和HTTP协议，HTTP请求方式，

cookie,session,localstroage,

一致性哈希负载均衡，

描述在浏览器中敲入一个网址并按下回车后所发生的事情，

PING命令

ping命令所利用的原理是这样的:网络上的机器都有唯一确定的IP地址，我们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包我们可以确定目标主机的存在，可以初步判断目标主机的操作系统等。

##数据库： 谈谈你对数据库中索引的理解，索引和主键区别

聚集索引一个表只能有一个，而非聚集索引一个表可以存在多个。

聚集索引存储记录是物理上连续存在，而非聚集索引是逻辑上的连续，物理存储并不连续。

聚集索引：该索引中键值的逻辑顺序决定了表中相应行的物理顺序。

聚集索引确定表中数据的物理顺序。聚集索引类似于电话簿，后者按姓氏排列数据。由于聚集索引规定数据在表中的物理存储顺序，因此一个表只能包含一个聚集索引。但该索引可以包含多个列（组合索引），就像电话簿按姓氏和名字进行组织一样。

   聚集索引使用注意事项

定义聚集索引键时使用的列越少越好。

? 包含大量非重复值的列。

.? 使用下列运算符返回一个范围值的查询：BETWEEN、>、>=、< 和 <=。

? 被连续访问的列。

? 回大型结果集的查询。

? 经常被使用联接或 GROUP BY 子句的查询访问的列；一般来说，这些是外键列。对 ORDER BY 或 GROUP BY 子句中指定的列进行索引，可以使 SQL Server 不必对数据进行排序，因为这些行已经排序。这样可以提高查询性能。

? OLTP 类型的应用程序，这些程序要求进行非常快速的单行查找（一般通过主键）。应在主键上创建聚集索引。

聚集索引不适用于：

? 频繁更改的列 。这将导致整行移动（因为 SQL Server 必须按物理顺序保留行中的数据值）。这一点要特别注意，因为在大数据量事务处理系统中数据是易失的。

? 宽键 。来自聚集索引的键值由所有非聚集索引作为查找键使用，因此存储在每个非聚集索引的叶条目内。

非聚集索引：数据存储在一个地方，索引存储在另一个地方，索引带有指针指向数据的存储位置。

非聚集索引中的项目按索引键值的顺序存储，而表中的信息按另一种顺序存储（这可以由聚集索引规定）。对于非聚集索引，可以为在表非聚集索引中查找数据时常用的每个列创建一个非聚集索引。有些书籍包含多个索引。例如，一本介绍园艺的书可能会包含一个植物通俗名称索引，和一个植物学名索引，因为这是读者查找信息的两种最常用的方法。



一个通俗的举例，说明两者的区别



其实，我们的汉语字典的正文本身就是一个聚集索引。比如，我们要查“安”字，就会很自然地翻开字典的前几页，因为“安”的拼音是“an”，而按照拼音排序汉字的字典是以英文字母“a”开头并以“z”结尾的，那么“安”字就自然地排在字典的前部。如果您翻完了所有以“a”开头的部分仍然找不到这个字，那么就说明您的字典中没有这个字；同样的，如果查“张”字，那您也会将您的字典翻到最后部分，因为“张”的拼音是“zhang”。也就是说，字典的正文部分本身就是一个目录，您不需要再去查其他目录来找到您需要找的内容。我们把这种正文内容本身就是一种按照一定规则排列的目录称为“聚集索引”。

如果您认识某个字，您可以快速地从自动中查到这个字。但您也可能会遇到您不认识的字，不知道它的发音，这时候，您就不能按照刚才的方法找到您要查的字，而需要去根据“偏旁部首”查到您要找的字，然后根据这个字后的页码直接翻到某页来找到您要找的字。但您结合“部首目录”和“检字表”而查到的字的排序并不是真正的正文的排序方法，比如您查“张”字，我们可以看到在查部首之后的检字表中“张”的页码是672页，检字表中“张”的上面是“驰”字，但页码却是63页，“张”的下面是“弩”字，页面是390页。很显然，这些字并不是真正的分别位于“张”字的上下方，现在您看到的连续的“驰、张、弩”三字实际上就是他们在非聚集索引中的排序，是字典正文中的字在非聚集索引中的映射。我们可以通过这种方式来找到您所需要的字，但它需要两个过程，先找到目录中的结果，然后再翻到您所需要的页码。我们把这种目录纯粹是目录，正文纯粹是正文的排序方式称为“非聚集索引”。

第一：聚集索引的约束是唯一性，是否要求字段也是唯一的呢？

分析：如果认为是的朋友，可能是受系统默认设置的影响，一般我们指定一个表的主键，如果这个表之前没有聚集索引，同时建立主键时候没有强制指定使用非聚集索引,SQL会默认在此字段上创建一个聚集索引，而主键都是唯一的，所以理所当然的认为创建聚集索引的字段也需要唯一。

结论：聚集索引可以创建在任何一列你想创建的字段上，这是从理论上讲，实际情况并不能随便指定，否则在性能上会是恶梦。

第二：为什么聚集索引可以创建在任何一列上，如果此表没有主键约束，即有可能存在重复行数据呢？

粗一看，这还真是和聚集索引的约束相背，但实际情况真可以创建聚集索引。

分析其原因是：如果未使用 UNIQUE 属性创建聚集索引，数据库引擎将向表自动添加一个四字节 uniqueifier 列。必要时，数据库引擎 将向行自动添加一个 uniqueifier 值，使每个键唯一。此列和列值供内部使用，用户不能查看或访问。

第三：是不是聚集索引就一定要比非聚集索引性能优呢？

如果想查询学分在60-90之间的学生的学分以及姓名，在学分上创建聚集索引是否是最优的呢？

答：否。既然只输出两列，我们可以在学分以及学生姓名上创建联合非聚集索引，此时的索引就形成了覆盖索引，即索引所存储的内容就是最终输出的数据，这种索引在比以学分为聚集索引做查询性能更好。

第四：在数据库中通过什么描述聚集索引与非聚集索引的？

索引是通过二叉树的形式进行描述的，我们可以这样区分聚集与非聚集索引的区别：聚集索引的叶节点就是最终的数据节点，而非聚集索引的叶节仍然是索引节点，但它有一个指向最终数据的指针。

第五：在主键是创建聚集索引的表在数据插入上为什么比主键上创建非聚集索引表速度要慢？

有了上面第四点的认识，我们分析这个问题就有把握了，在有主键的表中插入数据行，由于有主键唯一性的约束，所以需要保证插入的数据没有重复。我们来比较下主键为聚集索引和非聚集索引的查找情况:聚集索引由于索引叶节点就是数据页，所以如果想检查主键的唯一性，需要遍历所有数据节点才行，但非聚集索引不同，由于非聚集索引上已经包含了主键值，所以查找主键唯一性，只需要遍历所有的索引页就行，这比遍历所有数据行减少了不少IO消耗。这就是为什么主键上创建非聚集索引比主键上创建聚集索引在插入数据时要快的真正原因。

现在普通关系数据库用得数据结构是什么类型的数据结构，

B+树

MySQL索引背后的数据结构及算法原理

索引的优点和缺点，

建立索引的优点

1.大大加快数据的检索速度;

2.创建唯一性索引，保证数据库表中每一行数据的唯一性;

3.加速表和表之间的连接;

4.在使用分组和排序子句进行数据检索时，可以显著减少查询中分组和排序的时间。

索引的缺点

1.索引需要占物理空间。

2.当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，降低了数据的维护速度。

唯一索引

唯一索引是不允许其中任何两行具有相同索引值的索引。

当现有数据中存在重复的键值时，大多数数据库不允许将新创建的唯一索引与表一起保存。数据库还可能防止添加将在表中创建重复键值的新数据。例如，如果在 employee 表中职员的姓 (lname) 上创建了唯一索引，则任何两个员工都不能同姓。

主键索引

数据库表经常有一列或列组合，其值唯一标识表中的每一行。该列称为表的主键。

在数据库关系图中为表定义主键将自动创建主键索引，主键索引是唯一索引的特定类型。该索引要求主键中的每个值都唯一。当在查询中使用主键索引时，它还允许对数据的快速访问。

聚集索引

在聚集索引中，表中行的物理顺序与键值的逻辑（索引）顺序相同。一个表只能包含一个聚集索引。

如果某索引不是聚集索引，则表中行的物理顺序与键值的逻辑顺序不匹配。与非聚集索引相比，聚集索引通常提供更快的数据访问速度。

关系型数据库和非关系数据库的特点，

简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系所组成的一个数据组织。

非关系型数据库提出另一种理念，例如，以键值对存储，且结构不固定，每一个元组可以有不一样的字段，每个元组可以根据需要增加一些自己的键值对，这 样就不会局限于固定的结构，可以减少一些时间和空间的开销。使用这种方式，用户可以根据需要去添加自己需要的字段，这样，为了获取用户的不同信息，不需要 像关系型数据库中，要对多表进行关联查询。仅需要根据id取出相应的value就可以完成查询。但非关系型数据库由于很少的约束，他也不能够提供像SQL 所提供的where这种对于字段属性值情况的查询。并且难以体现设计的完整性。他只适合存储一些较为简单的数据，对于需要进行较复杂查询的数据，SQL数 据库显的更为合适。

关系型数据库的最大特点就是事务的一致性：传统的关系型数据库读写操作都是事务的，具有ACID的特点，这个特性使得关系型数据库可以用于几乎所有对一致性有要求的系统中，如典型的银行系统。

但是，在网页应用中，尤其是SNS应用中，一致性却不是显得那么重要，用户A看到的内容和用户B看到同一用户C内容更新不一致是可以容忍的，或者 说，两个人看到同一好友的数据更新的时间差那么几秒是可以容忍的，因此，关系型数据库的最大特点在这里已经无用武之地，起码不是那么重要了。

相反地，关系型数据库为了维护一致性所付出的巨大代价就是其读写性能比较差，而像微博、facebook这类SNS的应用，对并发读写能力要求极 高，关系型数据库已经无法应付(在读方面，传统上为了克服关系型数据库缺陷，提高性能，都是增加一级memcache来静态化网页，而在SNS中，变化太 快，memchache已经无能为力了)，因此，必须用新的一种数据结构存储来代替关系数据库。

关系数据库的另一个特点就是其具有固定的表结构，因此，其扩展性极差，而在SNS中，系统的升级，功能的增加，往往意味着数据结构巨大变动，这一点关系型数据库也难以应付，需要新的结构化数据存储。

于是，非关系型数据库应运而生，由于不可能用一种数据结构化存储应付所有的新的需求，因此，非关系型数据库严格上不是一种数据库，应该是一种数据结构化存储方法的集合。

必须强调的是，数据的持久存储，尤其是海量数据的持久存储，还是需要一种关系数据库这员老将。

非关系型数据库分类：

主要分为以下几类：

面向高性能并发读写的key-value数据库：

key-value数据库的主要特点即使具有极高的并发读写性能，Redis,Tokyo Cabinet,Flare就是这类的代表

面向海量数据访问的面向文档数据库：

这类数据库的特点是，可以在海量的数据中快速的查询数据，典型代表为MongoDB以及CouchDB

面向可扩展性的分布式数据库：

这类数据库想解决的问题就是传统数据库存在可扩展性上的缺陷，这类数据库可以适应数据量的增加以及数据结构的变化

关系型数据库和非关系型数据库

乐观锁与悲观锁的区别，

悲观锁：假定会发生并发冲突，屏蔽一切可能违反数据完整性的操作。[1] 悲观锁假定其他用户企图访问或者改变你正在访问、更改的对象的概率是很高的，因此在悲观锁的环境中，在你开始改变此对象之前就将该对象锁住，并且直到你提交了所作的更改之后才释放锁。悲观的缺陷是不论是页锁还是行锁，加锁的时间可能会很长，这样可能会长时间的限制其他用户的访问，也就是说悲观锁的并发访问性不好。

乐观锁：假设不会发生并发冲突，只在提交操作时检查是否违反数据完整性。[1] 乐观锁不能解决脏读的问题。 乐观锁则认为其他用户企图改变你正在更改的对象的概率是很小的，因此乐观锁直到你准备提交所作的更改时才将对象锁住，当你读取以及改变该对象时并不加锁。可见乐观锁加锁的时间要比悲观锁短，乐观锁可以用较大的锁粒度获得较好的并发访问性能。但是如果第二个用户恰好在第一个用户提交更改之前读取了该对象，那么当他完成了自己的更改进行提交时，数据库就会发现该对象已经变化了，这样，第二个用户不得不重新读取该对象并作出更改。这说明在乐观锁环境中，会增加并发用户读取对象的次数。

从数据库厂商的角度看，使用乐观的页锁是比较好的，尤其在影响很多行的批量操作中可以放比较少的锁，从而降低对资源的需求提高数据库的性能。再考虑聚集索引。在数据库中记录是按照聚集索引的物理顺序存放的。如果使用页锁，当两个用户同时访问更改位于同一数据页上的相邻两行时，其中一个用户必须等待另一个用户释放锁，这会明显地降低系统的性能。interbase和大多数关系数据库一样，采用的是乐观锁，而且读锁是共享的，写锁是排他的。可以在一个读锁上再放置读锁，但不能再放置写锁；你不能在写锁上再放置任何锁。锁是目前解决多用户并发访问的有效手段。

乐观锁与悲观锁的区别

数据库范式

1NF的定义为：符合1NF的关系中的每个属性都不可再分,1NF是所有关系型数据库的最基本要求，

2NF在1NF的基础之上，消除了非主属性对于码的部分函数依赖。

3NF在2NF的基础之上，消除了非主属性对于码的传递函数依赖。也就是说， 如果存在非主属性对于码的传递函数依赖，则不符合3NF的要求。

BCNF范式在 3NF 的基础上消除主属性对于码的部分与传递函数依赖。

解释一下关系数据库的第一第二第三范式？

数据库日志类型作用

MySQL日志文件分类

1.错误日志(Error Log)

2.二进制日志(Binary Log & Binary Log Index)

3.通用查询日志(query log)

4.慢查询日志(slow query log)

5.Innodb的在线 redo 日志(innodb redo log)

6.更新日志(update log)

innodb和myisam的区别

innodb，聚集索引，支持外键和事务(commit)、回滚(rollback)和崩溃修复能力(crash recovery capabilities)的事务安全(transaction-safe (ACID compliant))，不支持全文索引，不支持计数，统计的时候会遍历，

myisam，非聚集索引，不支持外键事务，支持全文索引，支持计数，查询效果较好

你对innodb哪里最熟悉

innodb的索引有哪几种类型

4种，hash，b-tree，spatial，full-text

1. B-Tree索引

最常见的索引类型，基于B-Tree数据结构。B-Tree的基本思想是，所有值（被索引的列）都是排过序的，每个叶节点到跟节点距离相等。所以B-Tree适合用来查找某一范围内的数据，而且可以直接支持数据排序（ORDER BY）。但是当索引多列时，列的顺序特别重要，需要格外注意。InnoDB和MyISAM都支持B-Tree索引。InnoDB用的是一个变种B+Tree，而MyISAM为了节省空间对索引进行了压缩，从而牺牲了性能。

2. Hash索引

基于hash表。所以这种索引只支持精确查找，不支持范围查找，不支持排序。这意味着范围查找或ORDER BY都要依赖server层的额外工作。目前只有Memory引擎支持显式的hash索引（但是它的hash是nonunique的，冲突太多时也会影响查找性能）。Memory引擎默认的索引类型即是Hash索引，虽然它也支持B-Tree索引。

Hash 索引仅仅能满足"=",“IN"和”<=>"查询，不能使用范围查询。

例子：

CREATE TABLE testhash (

fname VARCHAR(50) NOT NULL,

lname VARCHAR(50) NOT NULL,

KEY USING HASH(fname)

) ENGINE =MEMORY;

3. Spatial (R-Tree)（空间）索引

只有MyISAM引擎支持，并且支持的不好。可以忽略。

4. Full-text索引

主要用来查找文本中的关键字，而不是直接与索引中的值相比较。Full-text索引跟其它索引大不相同，它更像是一个搜索引擎，而不是简单的WHERE语句的参数匹配。你可以对某列分别进行full-text索引和B-Tree索引，两者互不冲突。Full-text索引配合MATCH AGAINST操作使用，而不是一般的WHERE语句加LIKE。

http://segmentfault.com/q/1010000003832312

B TREE 和B+TREE的区别

innodb有全文索引吗

没有，myisam有

union和join

JOIN用于按照ON条件联接两个表，主要有四种：

INNER JOIN：内部联接两个表中的记录，仅当至少有一个同属于两表的行符合联接条件时，内联接才返回行。我理解的是只要记录不符合ON条件，就不会显示在结果集内。

LEFT JOIN / LEFT OUTER JOIN：外部联接两个表中的记录，并包含左表中的全部记录。如果左表的某记录在右表中没有匹配记录，则在相关联的结果集中右表的所有选择列表列均为空值。理解为即使不符合ON条件，左表中的记录也全部显示出来，且结果集中该类记录的右表字段为空值。

RIGHT JOIN / RIGHT OUTER JOIN：外部联接两个表中的记录，并包含右表中的全部记录。简单说就是和LEFT JOIN反过来。

FULL JOIN / FULL OUTER JOIN： 完整外部联接返回左表和右表中的所有行。就是LEFT JOIN和RIGHT JOIN和合并，左右两表的数据都全部显示。

JOIN的基本语法：

Select table1.* FROM table1 JOIN table2 ON table1.id=table2.id

UNION运算符

将两个或更多查询的结果集组合为单个结果集，该结果集包含联合查询中的所有查询的全部行。UNION的结果集列名与UNION运算符中第一个Select语句的结果集的列名相同。另一个Select语句的结果集列名将被忽略。

其中两种不同的用法是UNION和UNION ALL，区别在于UNION从结果集中删除重复的行。如果使用UNION ALL 将包含所有行并且将不删除重复的行。

相同点：在某些特定的情况下，可以用join实现union all的功能，这种情况是有条件的，当出现这种情况的时候选择union all还是group by就可以看情况或者看两者的消耗而决定。

http://chengheng1984.blog.163.com/blog/static/17947412201012215738844/

http://www.51testing.com/html/14/446214-249265.html

##海量数据处理： bitmap

Map-Reduce原理，

BloomFilter原理、

它实际上是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数（Hash函数）。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都远远超过一般的算法，缺点是有一定的误识别率和删除困难。Bloom Filter广泛的应用于各种需要查询的场合中，如Orocle的数据库，Google的BitTable也用了此技术。

Bloom Filter特点：

不存在漏报（False Negative），即某个元素在某个集合中，肯定能报出来。

可能存在误报（False Positive），即某个元素不在某个集合中，可能也被爆出来。

确定某个元素是否在某个集合中的代价和总的元素数目无关。

Trie树原理、 单词搜索树

B+树原理，

LSM树原理,

大数据处理

https://cloud.tencent.com/developer/article/1443523

1、 一个C++源文件从文本到可执行文件经历的过程

对于C/C++编写的程序，从源代码到可执行文件，一般经过下面四个步骤：

1).预处理，产生.ii文件

2).编译，产生汇编文件(.s文件)

3).汇编，产生目标文件(.o或.obj文件)

4).链接,产生可执行文件(.out或.exe文件)

2、#include 的顺序以及尖叫括号和双引号的区别

1. #include的顺序的区别：

头文件的引用顺序对于程序的编译还是有一定影响的。如果要在文件a.h中声明一个在文件b.h中定义的变量，而不引用b.h。那么要在a.c文件中引用b.h文件，并且要先引用b.h，后引用a.h,否则汇报变量类型未声明错误，也就是常见的某行少个“；”符号。

2. #include尖括号和双引号的区别：

1）#include <> ，认为该头文件是标准头文件。编译器将会在预定义的位置集查找该头文件，这些预定义的位置可以通过设置查找路径环境变量或者通过命令行选项来修改。使用的查找方式因编译器的不同而差别迥异。

2）#include “”，认为它是非系统头文件，非系统头文件的查找通常开始于源文件所在的路径。查找范围大于<>。

3、进程和线程，为什么要有线程

1、和进程相比，它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。在linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这是一种"昂贵"的多任务工作方式。（资源）

2、运行于一个进程中的多个线程，它们之间使用相同的地址空间，而且线程间彼此切换所需时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计，一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右。（切换效率）

3、线程间方便的通信机制。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过进程间通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。线程则不然，由于同一进城下的线程之间贡献数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其他线程所用，这不仅快捷，而且方便。（通信）

除以上优点外，多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，还有如下优点：

1、使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。(CPU设计保证）

2、改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序才会利于理解和修改。（代码易维护）

4、C++11有哪些新特性

1）关键字及新语法：auto、nullptr、for

2）STL容器：std::array、std::forward_list、std::unordered_map、std::unordered_set

3）多线程：std::thread、std::atomic、std::condition_variable

4）智能指针内存管理：std::shared_ptr、std::weak_ptr

5）其他：std::function、std::bind和lamda表达式

5、为什么可变参数模板至关重要，右值引用，完美转发，lambda

6、malloc的原理，brk系统调用干什么的，mmap呢

malloc的实现方案：

1）malloc 函数的实质是它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。

2）调用 malloc（）函数时，它沿着连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。 然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户申请的大小相等，另一块的大小就是剩下来的字节）。 接下来，将分配给用户的那块内存存储区域传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。

3）调用 free 函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链表上。

4）到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段， 那么空闲链表上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc（）函数请求延时，并开始在空闲链表上检查各内存片段，对它们进行内存整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。

brk和mmap：

从操作系统角度来看，进程分配内存有两种方式，分别由两个系统调用完成：brk和mmap（不考虑共享内存）。

1、brk是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推；

2、mmap是在进程的虚拟地址空间中（堆和栈中间，称为文件映射区域的地方）找一块空闲的虚拟内存。

这两种方式分配的都是虚拟内存，没有分配物理内存。在第一次访问已分配的虚拟地址空间的时候，发生缺页中断，操作系统负责分配物理内存，然后建立虚拟内存和物理内存之间的映射关系。

在标准C库中，提供了malloc/free函数分配释放内存，这两个函数底层是由brk，mmap，munmap这些系统调用实现的。

7、C++的内存管理方式，STL的allocator，最新版本默认使用的分配器

C++的内存管理方式：

在c++中内存主要分为5个存储区：

栈（Stack）：局部变量，函数参数等存储在该区，由编译器自动分配和释放.栈属于计算机系统的数据结构，进栈出栈有相应的计算机指令支持，而且分配专门的寄存器存储栈的地址，效率分高，内存空间是连续的，但栈的内存空间有限。

堆(Heap)：需要程序员手动分配和释放（new,delete），属于动态分配方式。内存空间几乎没有限制，内存空间不连续，因此会产生内存碎片。操作系统有一个记录空间内存的链表，当收到内存申请时遍历链表，找到第一个空间大于申请空间的堆节点，将该节点分配给程序，并将该节点从链表中删除。一般，系统会在该内存空间的首地址处记录本次分配的内存大小，用于delete释放该内存空间。

全局/静态存储区:全局变量，静态变量分配到该区，到程序结束时自动释放，包括DATA段（全局初始化区）与BSS段（全局未初始化段）。其中，初始化的全局变量和静态变量存放在DATA段，未初始化的全局变量和静态变量存放在BSS段。BSS段特点：在程序执行前BSS段自动清零，所以未初始化的全局变量和静态变量在程序执行前已经成为0.

文字常量区：存放常量，而且不允许修改。程序结束后由系统释放。

程序代码区：存放程序的二进制代码

SGI 版本STL的默认配置器std::alloc

参见：《STL源码剖析》

1）考虑到小型区块所可能造成的内存碎片问题，SGI设计了双层配置器。第一级配置器直接使用malloc()和free()；第二级则视情况采取不同的策略：当配置区块超过128bytes时，视为“足够大”，便调用第一级配置器；当配置区块小于128bytes时，视之为“过小”，为了降低额外负担，便采用memory pool（内存池）整理方式，而不在求助于第一级配置器。

2）内存池的核心：内存池和16个自由链表（各自管理8,16，…，128bytes的小额区块）。在分配一个小区块时，首先在所属自由链表中寻找，如果找到，直接抽出分配；若所属自由链表为空，则请求内存池为所属自由链表分配空间；默认情况下，为该自由链表分配20个区块，若内存池剩余容量不足，则分配可分配的最大容量；若内存池连一个区块都无法分配，则调用chunk_alloc为内存池分配一大块区块；若内存不足，则尝试调用malloc分配，否则返回bad_alloc异常。

8、hash表的实现，包括STL中的哈希桶长度常数。

hash表的实现主要涉及两个问题：散列函数和碰撞处理。

1）hash function （散列函数）。最常见的散列函数：f(x) = x % TableSize .

2）碰撞问题（不同元素的散列值相同）。解决碰撞问题的方法有许多种，包括线性探测、二次探测、开链等做法。SGL版本使用开链法，使用一个链表保持相同散列值的元素。

虽然开链法并不要求表格大小必须为质数，但SGI STL仍然以质数来设计表格大小，并且将28个质数（逐渐呈现大约两倍的关系）计算好，以备随时访问，同时提供一个函数，用来查询在这28个质数之中，“最接近某数并大于某数”的质数。

9、hash表如何rehash，怎么处理其中保存的资源

先想想为什么需要rehash:

因为，当loadFactor（负载因子）<=1时，hash表查找的期望复杂度为O(1). 因此，每次往hash表中添加元素时，我们必须保证是在loadFactor <1的情况下，才能够添加。

模仿C++的vector扩容方式，Hash表中每次发现loadFactor==1时，就开辟一个原来桶数组的两倍空间（称为新桶数组），然后把原来的桶数组中元素全部转移过来到新的桶数组中。注意这里转移是需要元素一个个重新哈希到新桶中的。

10、Redis的rehash怎么做的，为什么要渐进rehash，渐进rehash怎么实现的

为了避免rehash对服务器造成影响，服务器不是一次将ht[0]里面的所有键值对全部rehash到ht[1]，而是分多次、渐进式地将ht[0]里面的键值对慢慢地rehash到ht[1].

以下是哈希表渐进式 rehash 的详细步骤：

为 ht[1] 分配空间， 让字典同时持有 ht[0] 和 ht[1] 两个哈希表。

在字典中维持一个索引计数器变量 rehashidx ， 并将它的值设置为 0 ， 表示 rehash 工作正式开始。

在 rehash 进行期间， 每次对字典执行添加、删除、查找或者更新操作时， 程序除了执行指定的操作以外， 还会顺带将 ht[0] 哈希表在 rehashidx 索引上的所有键值对 rehash 到 ht[1] ， 当 rehash 工作完成之后， 程序将 rehashidx 属性的值增一。

随着字典操作的不断执行， 最终在某个时间点上， ht[0] 的所有键值对都会被 rehash 至 ht[1] ， 这时程序将 rehashidx 属性的值设为 -1 ， 表示 rehash 操作已完成。

渐进式 rehash 的好处在于它采取分而治之的方式， 将 rehash 键值对所需的计算工作均滩到对字典的每个添加、删除、查找和更新操作上， 从而避免了集中式 rehash 而带来的庞大计算量。

11、Redis的定时机制怎么实现的，有哪些弊端，你将如何改进这个弊端

Redis服务器是一个事件驱动程序，服务器需要处理以下两类事件：文件事件（服务器对套接字操作的抽象）和时间事件（服务器对定时操作的抽象）。Redis的定时机制就是借助时间事件实现的。

一个时间事件主要由以下三个属性组成：id：时间事件标识号；when：记录时间事件的到达时间；timeProc：时间事件处理器，当时间事件到达时，服务器就会调用相应的处理器来处理时间。一个时间事件根据时间事件处理器的返回值来判断是定时事件还是周期性事件。

弊端：Redis对时间事件的实际处理时间并不准时，通常会比时间事件设定的到达事件稍晚一些。

改进：多线程？一个处理文件事件，一个处理时间事件？ （不确定）。

12、Redis是单线程的，为什么这么高效

虽然Redis文件事件处理器以单线程方式运行，但是通过使用I/O多路复用程序来监听多个套接字，文件事件处理器既实现了高性能的网络通信模型，又可以很好地与Redis服务器中其他同样以单线程运行的模块进行对接，这保持了Redis内部单线程设计的简单性。

13、Redis的数据类型有哪些，底层怎么实现

1）字符串：整数值、embstr编码的简单动态字符串、简单动态字符串（SDS)

2）列表：压缩列表、双端链表

3）哈希：压缩列表、字典

4）集合：整数集合、字典

5）有序集合：压缩列表、跳跃表和字典

14、Redis和memcached的区别

Redis和memcached的区别：

1）数据类型 ：redis数据类型丰富，支持set liset等类型；memcache支持简单数据类型，需要客户端自己处理复杂对象

2）持久性：redis支持数据落地持久化存储；memcache不支持数据持久存储。)

3）分布式存储：redis支持master-slave复制模式；memcache可以使用一致性hash做分布式。

4）value大小不同：memcache是一个内存缓存，key的长度小于250字符，单个item存储要小于1M，不适合虚拟机使用

5）数据一致性不同：redis使用的是单线程模型，保证了数据按顺序提交；memcache需要使用cas保证数据一致性。CAS（Check and Set）是一个确保并发一致性的机制，属于“乐观锁”范畴；原理很简单：拿版本号，操作，对比版本号，如果一致就操作，不一致就放弃任何操作

6）cpu利用：redis单线程模型只能使用一个cpu，可以开启多个redis进程

15、TCP的模型，状态转移

TCP四层模型：

状态转移：

熟悉三次握手 和 四次释放的TCP状态转移。

16、用过哪些设计模式，单例模式，观察者模式的多线程安全问题

设计模式

1）Template Method模式：《effective c++》 条款35 ：借助Non-virtual Interface手法实现Template Method模式

2）Strategy模式：《effective c++》 条款35：借助Function Pointers 实现Strategy模式、借助std::function完成Strategy模式、古典Strategy模式

17、用过多线程吗，以前的多线程代码还能怎么优化，线程池的实现

线程的创建

1#include
2
3int pthread_create(pthread_t *restrict thread,
4 const pthread_attr_t *restrict attr,
5 void *(start_routine)(void),
6 void *restrict arg);
线程终止：

从线程函数return。这种方法对主线程不适用，从main函数return相当于调用exit。

一个线程可以调用pthread_cancel终止同一进程中的另一个线程。

线程可以调用pthread_exit终止自己。

线程池的实现：

18、epoll怎么实现的，reactor模型组成

epoll实现：

第一步：epoll_create()系统调用。此调用返回一个句柄，之后所有的使用都依靠这个句柄（eventpoll的对象）来标识。

1struct eventpoll{
2 …
3 /红黑树的根节点，这颗树中存储着所有添加到epoll中的需要监控的事件/
4 struct rb_root rbr;
5 /双链表中则存放着将要通过epoll_wait返回给用户的满足条件的事件/
6 struct list_head rdlist;
7 …
8};
第二步：epoll_ctl()系统调用。通过此调用向epoll对象中添加、删除、修改感兴趣的事件，返回0标识成功，返回-1表示失败。

第三部：epoll_wait()系统调用。通过此调用收集收集在epoll监控中已经发生的事件。

Reactor模型：

1）Handle：即操作系统中的句柄，是对资源在操作系统层面上的一种抽象，它可以是打开的文件、一个连接(Socket)、Timer等。由于Reactor模式一般使用在网络编程中，因而这里一般指Socket Handle，即一个网络连接。

2）Synchronous Event Demultiplexer（同步事件复用器）：阻塞等待一系列的Handle中的事件到来，如果阻塞等待返回，即表示在返回的Handle中可以不阻塞的执行返回的事件类型。这个模块一般使用操作系统的select来实现。

3）Initiation Dispatcher：用于管理Event Handler，即EventHandler的容器，用以注册、移除EventHandler等；另外，它还作为Reactor模式的入口调用Synchronous Event Demultiplexer的select方法以阻塞等待事件返回，当阻塞等待返回时，根据事件发生的Handle将其分发给对应的Event Handler处理，即回调EventHandler中的handle_event()方法。

4）Event Handler：定义事件处理方法：handle_event()，以供InitiationDispatcher回调使用。

5）Concrete Event Handler：事件EventHandler接口，实现特定事件处理逻辑。

20、手撕代码：1）给定一个数字数组，返回哈夫曼树的头指针。2）最长公共连续子序列。

21、随便挑一个自己收获最多比赛或者项目介绍，收获了什么

22、单核机器上写多线程程序，是否需要考虑加锁，为什么？

23、线程需要保存哪些上下文，SP、PC、EAX这些寄存器是干嘛用的

24、HTTP和HTTPS的区别，HTTPS有什么特点，带来的好处和坏处，怎么实现的

25、线程间的同步方式，最好说出具体的系统调用

1）互斥量（mutex）

1#include
2
3int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); //销毁
4int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,
5 const pthread_mutexattr_t *restrict attr); //初始化
6pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
7
8int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); //上锁
9int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex); //尝试上锁
10int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); //解锁
2）条件变量（Condition Variable）

1#include
2
3int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); //销毁
4int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,
5 const pthread_condattr_t *restrict attr); //初始化
6pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
7
8int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond,
9 pthread_mutex_t *restrict mutex,
10 const struct timespec *restrict abstime);
11int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,
12 pthread_mutex_t *restrict mutex);
13int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
14int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
3）信号量（Semaphore）

1#include
2
3int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
4int sem_wait(sem_t *sem);
5int sem_trywait(sem_t *sem);
6int sem_post(sem_t * sem);
7int sem_destroy(sem_t * sem);
调用sem_wait()可以获得资源，使semaphore的值减1，如果调用sem_wait()时semaphore的值已经是0，则挂起等待。如果不希望挂起等待，可以调用sem_trywait()。调用sem_post()可以释放资源，使semaphore的值加1，同时唤醒挂起等待的线程。

26、哈希表的桶个数为什么是质数，合数有何不妥？

质数比合数更容易避免冲撞，也就是说使用质数时，哈希效果更好，原始数据经哈希后分布更均匀。

其余时间聊项目，聊拼多多使用的技术。比较重要的一点是大家的项目经历，项目经历并不仅仅是摆在那里证明自己做过项目，要首先对项目有全局上的了解，再对自己负责的部分了如指掌，最好用到了什么组件和技术都去了解他们的原理，那么在面试的时候就有很多很多聊的了。

（二）腾讯二面面经

1、redis的主从复制怎么做的

Redis旧版复制功能只有同步和命令传播。新版复制功能加入了部分同步的功能。

1）同步：

2）命令传播：

当主服务器会将自己执行的写命令，也即是造成主从服务器不一致的那条写命令，发送给从服务器执行，当从服务器执行了相同的写命令之后，主从服务器将再次回到一致状态。

3）部分同步：（断线后重复制）

复制偏移量：通过对比主从服务器的复制偏移量，程序可以很容易地知道主从服务器是否处于一致状态。

复制积压缓冲区：主服务保存最近的写命令到复制积压缓冲区，是一个先进先出队列

服务器运行ID：从服务器记录上次同步的主服务器的Id。

2、写代码，去掉字符串中的空格空格

1#include
2using namespace std;
3int main()
4{
5 char str[40] = " abc 123 456 “;
6 int num = 0;
7 int i;
8 for(i = 0; str[i] != ‘\0’; ++i)
9 {
10 if(str[i] == ’ ')
11 ++num;
12 else
13 str[i-num] = str[i];
14 }
15 str[i-num] = ‘\0’;
16 printf(”%s\n",str);
17}
3、如何把一个文件快速下发到100w个服务器

gossip算法？Gossip有众多的别名“闲话算法”、“疫情传播算法”、“病毒感染算法”、“谣言传播算法”。

4、如何判断一个图是否连同？

DFS、BFS、并查集

5、ubuntu开机的时候系统做了什么

1）加载BIOS

BIOS程序首先检查，计算机硬件能否满足运行的基本条件，这叫做”硬件自检”。硬件自检完成后，BIOS把控制权转交给下一阶段的启动程序。

2）读取MBR

计算机读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的512个字节。如果这512个字节的最后两个字节是0x55和0xAA，表明这个设备可以用于启动；如果不是，表明设备不能用于启动，控制权于是被转交给”启动顺序”中的下一个设备。

3）Bootloader

在这种情况下，计算机读取”主引导记录”前面446字节的机器码之后，不再把控制权转交给某一个分区，而是运行事先安装的”启动管理器”（boot loader），由用户选择启动哪一个操作系统。

Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。

Boot Loader有若干种，其中Grub、Lilo和spfdisk是常见的Loader。Linux环境中，目前最流行的启动管理器是Grub。

4）加载内核

内核的加载，内核加载后，接开始操作系统初始化，根据进程的优先级启动进程。

MySQL数据库如何插入或修改一个字段
1 --增：向数据表添加字段
命令：：alter table 数据表名 add 字段名 数据类型【约束】 after 字段名-是放在谁的后面；

2 —改：分为两种情况：
一是只修改数据表类型或约束
命令：：alter table 数据表名 modify 字段名 新的数据类型【新的约束】；

二是修改整个字段
命令：：alter table 数据表名 change 旧的字段名 新的字段名 新的数据类型【约束】；

3 —查；
命令：desc 数据表名；

4–删：把字段从数据表中移除
命令 alter table drop 字段名；

14.MySQL的两个主流引擎，并介绍它们的区别。
答：主流的引擎有两个，分别是 InnoDB和 MyISAM。其中 InnoDB支持事务，支持外键约束，它还支持行锁（比如select…for update语句，会触发行锁，但是锁定的是索引不是记录）。 MyISAM不支持事务，不支持外键，它是数据库默认的引擎。 InnoDB保存表的行数，如果看这个表有多少行的时候， InnoDB扫描整张表， MyISAM则是直接读取保存的行数即可。删除表的时候 InnoDB是一行一行的删，而 MyISAM则是重建表。 InnoDB适合频繁修改以及安全性要求较高的应用， MyISAM适合查询为主的应用。在我们的项目中使用的是 InnoDB。

socket编程有哪几种方式，具体如何实现的
一.Select模型: 轮询fd_set集合

利用select函数，实现对I/O 的管理。最初设计该模型时，主要面向的是某些使用UNIX操作系统的计算机，它们采用的是Berkeley套接字方案。Select模型已集成到 Winsock 1.1中，它使那些想避免在套接字调用过程中被无辜“锁定”的应用程序，采取一种有序的方式，同时进行对多个套接字的管理。
二.异步选择
应用程序可以在一个套接字上接收以WINDOWS消息为基础的网络事件通知。该模型的实现方法是通过调用WSAAsynSelect函数 自动将套接字设置为非阻塞模式，并向WINDOWS注册一个或多个网络时间，并提供一个通知时使用的窗口句柄。当注册的事件发生时，对应的窗口将收到一个基于消息的通知。

三.事件选择
Winsock 提供了另一个有用的异步I/O模型。和WSAAsyncSelect模型类似的是，它也允许应用程序在一个或多个套接字上，接收以事件为基础的网络事件通知。
基本思想是将每个套接字都和一个WSAEVENT对象对应起来，并且在关联的时候指定需要关注的哪些网络事件。一旦在某个套接字上发生了我们关注的事件（FD_READ和FD_CLOSE），与之相关联的WSAEVENT对象被Signaled。

四.重叠I/O模型

readfile或者writefile的调用马上就会返回，这时候你可以去做你要做的事，系统会自动替你完成readfile或者writefile,在你调用了readfile或者writefile后，你继续做你的事，系统同时也帮你完成readfile或writefile的操作，这就是所谓的重叠。

五.完成端口模型
只有在你的应用程序需要同时管理数百乃至上千个套接字的时候，而且希望随着系统内安装的CPU数量的增多，应用程序的性能也可以线性提升，才应考虑采用“完成端口”模型。

完成端口内部提供了线程池的管理，可以避免反复创建线程的开销，同时可以根据CPU的个数灵活的决定线程个数，而且可以让减少线程调度的次数从而提高性能。

python

Python的内存管理机制和垃圾清理机制
简单来说python的内存管理机制有三种

1）引用计数

2）垃圾回收

3）内存池

接下来我们来详细讲解这三种管理机制

1，引用计数：

引用计数是一种非常高效的内存管理手段，当一个pyhton对象被引用时其引用计数增加1，当其不再被引用时引用计数减1，当引用计数等于0的时候，对象就被删除了。

2，垃圾回收（这是一个很重要知识点）：

① 引用计数
引用计数也是一种垃圾回收机制，而且是一种最直观，最简单的垃圾回收技术。
在Python中每一个对象的核心就是一个结构体PyObject，它的内部有一个引用计数 ob_refcnt，当python的某个对象引用计数为0。就说明没有任何引用指向该对象，该对象就成为要被回收的垃圾了。

举个栗子: 当一个对象被创建出来，他的引用计数就会+1，当对象被引用的时候，计数继续增加，当引用它的对象被删除的时候，它的引用计数就会减少。直到变为0，此时垃圾回收机制就会把它回收。但是一旦出现循环引用，我们就得采取新的办法了。

② 标记清除
标记清除用来解决循环引用产生的问题，循环引用只有在容器对象才会产生，比如字典，元祖，列表等。首先为了追踪对象，需要每个容器对象维护两个额外的指针，用来将容器对象组成一个链表，指针分别指向前后两个容器对象，这样可以将对象的循环引用摘除，就可以得出两个对象的有效计数。

③ 分代回收
了解分类回收，首先要了解一下，GC的阈值，所谓阈值就是一个临界点的值。
随着你的程序运行，Python解释器保持对新创建的对象，以及因为引用计数为零而被释放掉的对象的追踪。从理论上说，创建==释放数量应该是这样子。但是如果存在循环引用的话，肯定是创建>释放数量，当创建数与释放数量的差值达到规定的阈值的时候，当当当当~分代回收机制就登场啦。
分代回收思想将对象分为三代（generation 0,1,2）
0代表幼年对象，
1代表青年对象，
2代表老年对象。
根据弱代假说（越年轻的对象越容易死掉，老的对象通常会存活更久。）
新生的对象被放入0代，如果该对象在第0代的一次gc垃圾回收中活了下来，那么它就被放到第1代里面（它就升级了）。如果第1代里面的对象在第1代的一次gc垃圾回收中活了下来，它就被放到第2代里面。

从上一次第0代gc后，如果分配对象的个数减去释放对象的个数大于threshold0，那么就会对第0代中的对象进行gc垃圾回收检查。

从上一次第1代gc后，如果第0代被gc垃圾回收的次数大于threshold1，那么就会对第1代中的对象进行gc垃圾回收检查。

从上一次第2代gc后，如果第1代被gc垃圾回收的次数大于threshold2，那么就会对第2代中的对象进行gc垃圾回收检查。

gc每一代垃圾回收所触发的阈值可以自己设置。

3，内存池

Python的内存机制呈现金字塔形状，-1，-2层主要有操作系统进行操作
第0层是C中的malloc，free等内存分配和释放函数进行操作
第1层和第2层是内存池，有python接口函数，PyMem_Malloc函数实现，当对象小于256k的时由该层直接分配内存
第3层是最上层，也就是我们对python对象的直接操作
Python在运行期间会大量地执行malloc和free的操作，频繁地在用户态和核心态之间进行切换，这将严重影响Python的执行效率。为了加速Python的执行效 率，Python引入了一个内存池机制，用于管理对小块内存的申请和释放。

4，调优手段

1.手动垃圾回收
2.避免循环引用（手动解循环引用和使用弱引用）
3.调高垃圾回收阈值

谈一下单例模式。
单例模式有两种实现模式：

1）懒汉模式： 就是说当你第一次使用时才创建一个唯一的实例对象，从而实现延迟加载的效果。

2）饿汉模式： 就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。

答：确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例，这个类称为单例类，单例模式是一种对象创建型模式。简单的说就是保证只有一个对象，节约内存空间，我们可以通过修改类中的 __new__方法，实现一个简单的单例类。

利用切片操作，实现一个trim()函数，去除字符串首尾的空格，注意不要调用str的strip()方法.
正解1：

def trim(s): while s[:1] == ’ ': s = s[1:] while s[-1:] == ’ ': s = s[:-1] return s
正解2：

def trim(s): if s[:1] == ’ ': s = trim(s[1:]) if s[-1:] == ’ ': s = trim(s[:-1]) return s
容易写错的方法：

def trim(s): while s[0] == ’ ': s = s[1:] while s[-1] == ’ ‘: s = s[:-1] return s
解释：当s=’'时，s[0]和s[-1]会报IndexError: string index out of range，但是s[:1]）和s[-1:]不会。

请设计一个decorator，它可作用于任何函数上，并打印该函数的执行时间.

-- coding: utf-8 -- import time, functools def metric(fn): @functools.wraps(fn) def wrapper(*args, **kw): time0 = time.time() ret = fn(*args, **kw) time1 = time.time() print(’%s executed in %s ms’ % (fn.name, time1-time0)) return ret return wrapper

装饰器的实质是什么？或者说为什么装饰器要写2层嵌套函数，里层函数完全就已经实现了装饰的功能为什么不直接用里层函数名作为装饰器名称？

答：装饰器是要把原来的函数装饰成新的函数，并且返回这个函数本身的高阶函数

python下多线程的限制以及多进程中传递参数的方式

python多线程有个全局解释器锁（global interpreter lock），这个锁的意思是任一时间只能有一个线程使用解释器，跟单cpu跑多个程序一个意思，大家都是轮着用的，这叫“并发”，不是“并行”。

多进程间共享数据，可以使用 multiprocessing.Value 和 multiprocessing.Array

python多线程与多进程的区别：

在UNIX平台上，当某个进程终结之后，该进程需要被其父进程调用wait，否则进程成为僵尸进程(Zombie)。所以，有必要对每个Process对象调用join()方法 (实际上等同于wait)。对于多线程来说，由于只有一个进程，所以不存在此必要性。

多进程应该避免共享资源。在多线程中，我们可以比较容易地共享资源，比如使用全局变量或者传递参数。在多进程情况下，由于每个进程有自己独立的内存空间，以上方法并不合适。此时我们可以通过共享内存和Manager的方法来共享资源。但这样做提高了程序的复杂度，并因为同步的需要而降低了程序的效率。

请写出一段Python代码实现删除一个list里面的重复元素

l = [1,1,2,3,4,5,4] >>> list(set(l)) [1, 2, 3, 4, 5] 或者 d = {} for x in mylist: d[x] = 1 mylist = list(d.keys())
利用map()函数，把用户输入的不规范的英文名字，变为首字母大写，其他小写的规范名字。输入：[‘adam’, ‘LISA’, ‘barT’]，输出：[‘Adam’, ‘Lisa’, ‘Bart’]：
def normalize(name): return name[0].upper()+name[1:].lower() def normalizeList(inputlist): return list(map(normalize, inputlist))
Python是如何进行内存管理的？
　　http://developer.51cto.com/art/201007/213585.htm
　　Python引用了一个内存池(memory pool)机制，即Pymalloc机制(malloc:n.分配内存)，用于管理对小块内存的申请和释放
内存池（memory pool）的概念：
　　当 创建大量消耗小内存的对象时，频繁调用new/malloc会导致大量的内存碎片，致使效率降低。内存池的概念就是预先在内存中申请一定数量的，大小相等 的内存块留作备用，当有新的内存需求时，就先从内存池中分配内存给这个需求，不够了之后再申请新的内存。这样做最显著的优势就是能够减少内存碎片，提升效率。
内存池的实现方式有很多，性能和适用范围也不一样。
python中的内存管理机制——Pymalloc：
　　python中的内存管理机制都有两套实现，一套是针对小对象，就是大小小于256bits时,pymalloc会在内存池中申请内存空间；当大于256bits，则会直接执行new/malloc的行为来申请内存空间。
　　关于释放内存方面，当一个对象的引用计数变为0时，python就会调用它的析构函数。在析构时，也采用了内存池机制，从内存池来的内存会被归还到内存池中，以避免频繁地释放动作。

解释一下python的and-or语法
http://www.kuqin.com/diveinto_python_document/apihelper_andor.html
与C表达式 bool ? a : b类似，但是bool and a or b，当 a 为假时，不会象C表达式 bool ? a : b 一样工作
应该将 and-or 技巧封装成一个函数：

def choose(bool, a, b): return (bool and [a] or [b])[0]
因为 [a] 是一个非空列表，它永远不会为假。甚至 a 是 0 或 ‘’ 或其它假值，列表[a]为真，因为它有一个元素。

how do I iterate over a sequence in reverse order
for x in reversed(sequence): … # do something with x…
如果不是list, 最通用但是稍慢的解决方案是：

for i in range(len(sequence)-1, -1, -1): x = sequence[i]
Python如何实现单例模式？其他23种设计模式python如何实现？

Python里面如何拷贝一个对象？
http://blog.csdn.net/sharkw/article/details/1934090
标准库中的copy模块提供了两个方法来实现拷贝.一个方法是copy,它返回和参数包含内容一样的对象.
使用deepcopy方法,对象中的属性也被复制

Python里面search()和match()的区别？
match()函数只检测RE是不是在string的开始位置匹配，search()会扫描整个string查找匹配, 也就是说match()只有在0位置匹配成功的话才有返回，如果不是开始位置匹配成功的话，match()就返回none

有两个序列a,b，大小都为n,序列元素的值任意整形数，无序；
要求：通过交换a,b中的元素，使[序列a元素的和]与[序列b元素的和]之间的差最小。

分别计算a,b序列的和；
求a序列和与b序列和的差值的一半，记为half；
在和值大的序列中找出一个与和值小的序列中的元素max的差值最接近half的元素，记为min；
将max与min互换即可。
描述元类的概念。Python有没有接口？元类和Java的接口有什么异同？
python里无接口类型，定义接口类（抽象类）只是一个人为规定，在编程过程自我约束。
元类是类的模板，重在帮助创建类。接口是重在提供思路，后续进行实现。

6.Python里面如何拷贝一个对象？（赋值，浅拷贝，深拷贝的区别）

答：赋值（=），就是创建了对象的一个新的引用，修改其中任意一个变量都会影响到另一个。

浅拷贝：创建一个新的对象，但它包含的是对原始对象中包含项的引用（如果用引用的方式修改其中一个对象，另外一个也会修改改变）{1,完全切片方法；2，工厂函数，如list()；3，copy模块的copy()函数}

深拷贝：创建一个新的对象，并且递归的复制它所包含的对象（修改其中一个，另外一个不会改变）{copy模块的deep.deepcopy()函数}

7.介绍一下except的用法和作用？

答：try…except…except…[else…][finally…]

执行try下的语句，如果引发异常，则执行过程会跳到except语句。对每个except分支顺序尝试执行，如果引发的异常与except中的异常组匹配，执行相应的语句。如果所有的except都不匹配，则异常会传递到下一个调用本代码的最高层try代码中。

try下的语句正常执行，则执行else块代码。如果发生异常，就不会执行

如果存在finally语句，最后总是会执行。

8.Python中pass语句的作用是什么？

答：pass语句不会执行任何操作，一般作为占位符或者创建占位程序，whileFalse:pass

9.介绍一下Python下range()函数的用法？

答：列出一组数据，经常用在for in range()循环中

10.如何用Python来进行查询和替换一个文本字符串？

答：可以使用re模块中的sub()函数或者subn()函数来进行查询和替换，

格式：sub(replacement, string[,count=0])（replacement是被替换成的文本，string是需要被替换的文本，count是一个可选参数，指最大被替换的数量）

import re

p=re.compile(‘blue|white|red’)

print(p.sub(‘colour’,'blue socks and red shoes’))

colour socks and colourshoes

print(p.sub(‘colour’,'blue socks and red shoes’,count=1))

colour socks and redshoes

subn()方法执行的效果跟sub()一样，不过它会返回一个二维数组，包括替换后的新的字符串和总共替换的数量

11.Python里面match()和search()的区别？

答：re模块中match(pattern,string[,flags]),检查string的开头是否与pattern匹配。

re模块中research(pattern,string[,flags]),在string搜索pattern的第一个匹配值。

print(re.match(‘super’, ‘superstition’).span())

(0, 5)

print(re.match(‘super’, ‘insuperable’))

None

print(re.search(‘super’, ‘superstition’).span())

(0, 5)

print(re.search(‘super’, ‘insuperable’).span())

(2, 7)

12.用Python匹配HTML tag的时候，和有什么区别？

答：术语叫贪婪匹配( )和非贪婪匹配( )

例如:

test

:

test

:

13.Python里面如何生成随机数？

答：random模块

随机整数：random.randint(a,b)：返回随机整数x,a

random.randrange(start,stop,[,step])：返回一个范围在(start,stop,step)之间的随机整数，不包括结束值。

随机实数：random.random( ):返回0到1之间的浮点数

random.uniform(a,b):返回指定范围内的浮点数。

14.有没有一个工具可以帮助查找python的bug和进行静态的代码分析？

答：PyChecker是一个python代码的静态分析工具，它可以帮助查找python代码的bug, 会对代码的复杂度和格式提出警告

Pylint是另外一个工具可以进行codingstandard检查

15.如何在一个function里面设置一个全局的变量？

答：解决方法是在function的开始插入一个global声明：

def f()

global x

16.单引号，双引号，三引号的区别

答：单引号和双引号是等效的，如果要换行，需要符号(),三引号则可以直接换行，并且可以包含注释

如果要表示Let’s go 这个字符串

单引号：s4 = ‘Let’s go’

双引号：s5 = “Let’s go”

s6 = ‘I realy like“python”!’

这就是单引号和双引号都可以表示字符串的原因了

python2和python3区别？列举5个

1、Python3 使用 print 必须要以小括号包裹打印内容，比如 print(‘hi’)

Python2 既可以使用带小括号的方式，也可以使用一个空格来分隔打印内容，比 如 print ‘hi’

2、python2 range(1,10)返回列表，python3中返回迭代器，节约内存

3、python2中使用ascii编码，python中使用utf-8编码

4、python2中unicode表示字符串序列，str表示字节序列

python3中str表示字符串序列，byte表示字节序列

5、python2中为正常显示中文，引入coding声明，python3中不需要

6、python2中是raw_input()函数，python3中是input()函数

列出python中可变数据类型和不可变数据类型，并简述原理

不可变数据类型：数值型、字符串型string和元组tuple

不允许变量的值发生变化，如果改变了变量的值，相当于是新建了一个对象，而对于相同的值的对象，在内存中则只有一个对象（一个地址），如下图用id()方法可以打印对象的id

可变数据类型：列表list和字典dict；

允许变量的值发生变化，即如果对变量进行append、+=等这种操作后，只是改变了变量的值，而不会新建一个对象，变量引用的对象的地址也不会变化，不过对于相同的值的不同对象，在内存中则会存在不同的对象，即每个对象都有自己的地址，相当于内存中对于同值的对象保存了多份，这里不存在引用计数，是实实在在的对象。

s = “ajldjlajfdljfddd”，去重并从小到大排序输出"adfjl"

set去重，去重转成list,利用sort方法排序，reeverse=False是从小到大排

list是不 变数据类型，s.sort时候没有返回值，所以注释的代码写法不正确

字典根据键从小到大排序

dict={“name”:“zs”,“age”:18,“city”:“深圳”,“tel”:“1362626627”}

filter方法求出列表所有奇数并构造新列表，a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

filter() 函数用于过滤序列，过滤掉不符合条件的元素，返回由符合条件元素组成的新列表。该接收两个参数，第一个为函数，第二个为序列，序列的每个元素作为参数传递给函数进行判，然后返回 True 或 False，最后将返回 True 的元素放到新列表

请尽可能列举python列表的成员方法，并给出一下列表操作的答案：

（1） a=[1, 2, 3, 4, 5], a[::2]=?, a[-2:] = ?

（2） 一行代码实现对列表a中的偶数位置的元素进行加3后求和？

（3） 将列表a的元素顺序打乱，再对a进行排序得到列表b，然后把a和b按元素顺序构造一个字典d。

用python实现统计一篇英文文章内每个单词的出现频率，并返回出现频率最高的前10个单词及其出现次数，并解答以下问题？（标点符号可忽略）

（1） 创建文件对象f后，解释f的readlines和xreadlines方法的区别？

（2） 追加需求：引号内元素需要算作一个单词，如何实现？

简述python GIL的概念， 以及它对python多线程的影响？编写一个多线程抓取网页的程序，并阐明多线程抓取程序是否可比单线程性能有提升，并解释原因。

Python里面如何拷贝一个对象？（赋值，浅拷贝，深拷贝的区别）

答：赋值（=），就是创建了对象的一个新的引用，修改其中任意一个变量都会影响到另一个。

浅拷贝：创建一个新的对象，但它包含的是对原始对象中包含项的引用（如果用引用的方式修改其中一个对象，另外一个也会修改改变）{1,完全切片方法；2，工厂函数，如list()；3，copy模块的copy()函数}

深拷贝：创建一个新的对象，并且递归的复制它所包含的对象（修改其中一个，另外一个不会改变）{copy模块的deep.deepcopy()函数}

介绍一下except的用法和作用？

答：try…except…except…[else…][finally…]

执行try下的语句，如果引发异常，则执行过程会跳到except语句。对每个except分支顺序尝试执行，如果引发的异常与except中的异常组匹配，执行相应的语句。如果所有的except都不匹配，则异常会传递到下一个调用本代码的最高层try代码中。

try下的语句正常执行，则执行else块代码。如果发生异常，就不会执行，如果存在finally语句，最后总是会执行。

介绍一下Python下range()函数的用法？

答：列出一组数据，经常用在for in range()循环中

如何用Python来进行查询和替换一个文本字符串？

答：可以使用re模块中的sub()函数或者subn()函数来进行查询和替换，

格式：sub(replacement, string[,count=0])（replacement是被替换成的文本，string是需要被替换的文本，count是一个可选参数，指最大被替换的数量）

import re

p=re.compile(‘blue|white|red’)

print(p.sub(‘colour’,'blue socks and red shoes’))

colour socks and colourshoes

print(p.sub(‘colour’,'blue socks and red shoes’,count=1))

colour socks and redshoes

subn()方法执行的效果跟sub()一样，不过它会返回一个二维数组，包括替换后的新的字符串和总共替换的数量。

设计模式：

1.   单例模式：
   

实现方式：

a） 将被实现的类的构造方法设计成private的。

b） 添加此类引用的静态成员变量，并为其实例化。

c） 在被实现的类中提供公共的CreateInstance函数，返回实例化的此类,就是b中的静态成员变量。

应用场景：

优点：
1.在单例模式中，活动的单例只有一个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这样就 防止其它对象对自己的实例化，确保所有的对象都访问一个实例
2.单例模式具有一定的伸缩性，类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。
3.提供了对唯一实例的受控访问。
4.由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以 节约系统资源，当 需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
5.允许可变数目的实例。
6.避免对共享资源的多重占用。
缺点：
1.不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。
2.由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
3.单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。
使用注意事项：
1.使用时不能用反射模式创建单例，否则会实例化一个新的对象
2.使用懒单例模式时注意线程安全问题
3.单例模式和懒单例模式构造方法都是私有的，因而是不能被继承的，有些单例模式可以被继承（如登记式模式）
适用场景：
单例模式只允许创建一个对象，因此节省内存，加快对象访问速度，因此对象需要被公用的场合适合使用，如多个模块使用同一个数据源连接对象等等。如：
1.需要频繁实例化然后销毁的对象。
2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
3.有状态的工具类对象。
4.频繁访问数据库或文件的对象。
以下都是单例模式的经典使用场景：
1.资源共享的情况下，避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件，应用配置。
2.控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池等。
应用场景举例：
1.外部资源：每台计算机有若干个打印机，但只能有一个PrinterSpooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机。内部资源：大多数软件都有一个（或多个）属性文件存放系统配置，这样的系统应该有一个对象管理这些属性文件
2. Windows的TaskManager（任务管理器）就是很典型的单例模式（这个很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打开两个windows task manager吗？ 不信你自己试试看哦~
3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
4. 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
5. 应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
6. Web应用的配置对象的读取，一般也应用单例模式，这个是由于配置文件是共享的资源。
7. 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，因为何用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。
8. 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制。
9. 操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。
10. HttpApplication 也是单位例的典型应用。熟悉ASP.Net(IIS)的整个请求生命周期的人应该知道HttpApplication也是单例模式，所有的HttpModule都共享一个HttpApplication实例.

2.   策略模式：
   

实现方式：

a) 提供公共接口或抽象类，定义需要使用的策略方法。（策略抽象类）

b) 多个实现的策略抽象类的实现类。（策略实现类）

c) 环境类，对多个实现类的封装，提供接口类型的成员量，可以在客户端中切换。

d) 客户端 调用环境类 进行不同策略的切换。

注：Jdk中的TreeSet和 TreeMap的排序功能就是使用了策略模式。

策略模式的优点
　　（1）策略模式提供了管理相关的算法族的办法。策略类的等级结构定义了一个算法或行为族。恰当使用继承可以把公共的代码移到父类里面，从而避免代码重复。

（2）使用策略模式可以避免使用多重条件(if-else)语句。多重条件语句不易维护，它把采取哪一种算法或采取哪一种行为的逻辑与算法或行为的逻辑混合在一起，统统列在一个多重条件语句里面，比使用继承的办法还要原始和落后。

策略模式的缺点
　　（1）客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪一个策略类。这就意味着客户端必须理解这些算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。换言之，策略模式只适用于客户端知道算法或行为的情况。

（2）由于策略模式把每个具体的策略实现都单独封装成为类，如果备选的策略很多的话，那么对象的数目就会很可观。

3.   代理模式：
   

一）静态代理

实现方式：

a） 为真实类和代理类提供的公共接口或抽象类。（租房）

b） 真实类，具体实现逻辑，实现或继承a。（房主向外租房）

c） 代理类，实现或继承a，有对b的引用，调用真实类的具体实现。（中介）

d） 客户端，调用代理类实现对真实类的调用。（租客租房）

二）动态代理

实现方式：

a） 公共的接口（必须是接口，因为Proxy类的newproxyinstance方法的第二参数必须是个接口类型的Class）

b） 多个真实类，具体实现的业务逻辑。

c） 代理类，实现InvocationHandler接口，提供Object成员变量，和Set方法，便于客户端切换。

d） 客户端，获得代理类的实例，为object实例赋值，调用Proxy.newproxyinstance方法在程序运行时生成继承公共接口的实例，调用相应方法，此时方法的执行由代理类实现的Invoke方法接管。

jdk动态代理使用的局限性：
通过反射类Proxy和InvocationHandler回调接口实现的jdk动态代理，要求委托类必须实现一个接口，但事实上并不是所有类都有接口，对于没有实现接口的类，便无法使用该方方式实现动态代理。

4.   观察者模式：
   

观察者模式是对象的行为模式，又叫发布-订阅(Publish/Subscribe)模式、模型-视图(Model/View)模式、源-监听器(Source/Listener)模式或从属者(Dependents)模式。

实现方式：

a） 角色抽象类（提供对观察者的添加，删除和通知功能）。

b） 角色具体类，实现a，维护一个c的集合（对角色抽象类的实现）。

c） 观察者抽象类（被角色通知后实现的方法）。

d） 观察者实现类，实现c（多个）。

注：JDK提供了对观察者模式的支持，使用Observable类和Observer接口

两种模型（推模型和拉模型）：

■　　推模型是假定主题对象知道观察者需要的数据；而拉模型是主题对象不知道观察者具体需要什么数据，没有办法的情况下，干脆把自身传递给观察者，让观察者自己去按需要取值。

■　　推模型可能会使得观察者对象难以复用，因为观察者的update()方法是按需要定义的参数，可能无法兼顾没有考虑到的使用情况。这就意味着出现新情况的时候，就可能提供新的update()方法，或者是干脆重新实现观察者；而拉模型就不会造成这样的情况，因为拉模型下，update()方法的参数是主题对象本身，这基本上是主题对象能传递的最大数据集合了，基本上可以适应各种情况的需要。

5.   装饰模式:
   

实现方式：

a) 抽象的被装饰角色 （所有的角色都要直接或间接的实现本角色）

b) 具体的被装饰角色，实现或继承a （被功能扩展的角色）

c) 装饰角色，实现或继承a （本类有对a的引用，所有的具体装饰角色都需要继承这个角色）

d) 多个具体修饰角色 ，继承c（对被装饰角色的功能扩展，可以任意搭配使用）

意图：

动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活。该模式以对客 户端透明的方式扩展对象的功能。

适用环境:

（1）在不影响其他对象的情况下，以动态、透明的方式给单个对象添加职责。

（2）处理那些可以撤消的职责。

（3）当不能采用生成子类的方法进行扩充时。一种情况是，可能有大量独立的扩展，为支持每一种组合将产生大量的 子类，使得子类数目呈爆炸性增长。另一种情况可能是因为类定义被隐藏，或类定义不能用于生成子类。

6.  适配器模式:
   

适配器模式把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。

1.   类适配器（子类继承方式）
   

实现方式：

a) 目标抽象角色（定义客户要用的接口）

b) 适配器（实现a继承c，作为一个转换器被客户调用）

c) 待适配器（真正需要被调用的）

d) 客户端（借用a的实例调用c的方法）

2. 对象适配器（对象的组合方式）
   

实现方式：

a) 目标抽象角色（定义客户要用的接口）

b) 适配器（实现a，维护一个c的引用，作为一个转换器被d调用）

c) 待适配器（真正需要被调用的）

d) 客户端（此类，借用a类的实例调用c类的方法，类似静态代理，但是解决的问题不同）

3. 缺省的方式
   

实现方式：

a) 抽象接口

b) 实现a的适配器类（空实现）

c) 客户端，继承b，调用b中的方法，不必直接实现a（直接实现a需要实现a中的所有的方法）

适配器模式的优点:

1. 更好的复用性
   

系统需要使用现有的类，而此类的接口不符合系统的需要。那么通过适配器模式就可以让这些功能得到更好的复用。

2. 更好的扩展性
   

在实现适配器功能的时候，可以调用自己开发的功能，从而自然地扩展系统的功能。

适配器模式的缺点:
　　过多的使用适配器，会让系统非常零乱，不易整体进行把握。比如，明明看到调用的是A接口，其实内部被适配成了B接口的实现，一个系统如果太多出现这种情况，无异于一场灾难。因此如果不是很有必要，可以不使用适配器，而是直接对系统进行重构。

7. 命令模式

将一个请求封装为在这里插入代码片一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录日志，以及支持可撤销的操作

将“发出请求的对象”和”接收与执行这些请求的对象”分隔开来。

实现方式：

a) 抽象的命令角色 ， 如：菜单（规定可以点哪些菜）

b) 具体的命令角色（实现a 维护一个对c的引用），如：订单（已点的菜）

c) 接收者（具体执行命令的角色），实际操作时，很常见使用"聪明"命令对象，也就是直接实现了请求，而不是将工作委托给c (弊端？) 如：厨师接收订单后做菜

d) 调用者（维护一个对a的引用），如：服务员负责点菜并把订单推给厨师

e) 客户端 调用d发出命令进而执行c的方法，如：顾客点餐

效果：
1)、command模式将调用操作的对象和实现该操作的对象解耦
2)、可以将多个命令装配成一个复合命令，复合命令是Composite模式的一个实例
3)、增加新的command很容易，无需改变已有的类
适用性：
1)、抽象出待执行的动作以参数化某对象
2)、在不同的时刻指定、排列和执行请求。如请求队列
3)、支持取消操作
4)、支持修改日志
5)、用构建在原语操作上的高层操作构造一个系统。支持事物

8. 组合模式

将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。组合模式使得用户对单个对象和复杂对象的使用具有一致性。

实现方式：

a) 抽象的构件接口 (规范执行的方法)，b及c都需实现此接口，如：Junit中的Test接口

b) 叶部件（实现a，最小的执行单位），如：Junit中我们所编写的测试用例

c) 组合类（实现a并维护一个a的集合[多个b的组合]），如：Junit中的 TestSuite

d) 客户端 可以随意的将b和c进行组合，进行调用

什么情况下使用组合模式：

当发现需求中是体现部分与整体层次结构时，以及你希望用户可以忽略组合对象与单个对象的不同，统一地使用组合结构中的所有对象时，就应该考虑组合模式了。

9. 简单工厂模式

就是建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建。简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。

实现方式:

a) 抽象产品类（也可以是接口）

b) 多个具体的产品类

c) 工厂类（包括创建a的实例的方法）

优点：

工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象.通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责“消费”对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的．明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点：

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求．这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利；

10. 模板方法模式

实现方式：

a) 父类模板类（规定要执行的方法和顺序，只关心方法的定义及顺序，不关心方法实现）

b) 子类实现类（实现a规定要执行的方法，只关心方法实现，不关心调用顺序）

优点：

    1）封装不变部分，扩展可变部分：把认为不变部分的算法封装到父类实现，可变部分则可以通过继承来实现，很容易扩展。

    2）提取公共部分代码，便于维护。

   3）行为由父类控制，由子类实现。

缺点：

    模板方法模式颠倒了我们平常的设计习惯：抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法，实现类实现具体的事物属性和方法。在复杂的项目中可能会带来代码阅读的难度。