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1.Clss和struct有什么区别
在C++中,class和struct是两种用于定义自定义类型的关键字。它们的主要区别在于默认的访问控制权限和基类继承的默认类型
1. 默认访问控制权限:class的成员默认是private,而struct的成员默认是public。
例如:
class A {
int x; // 默认是private
};
struct B {
int y; // 默认是public
};2. 基类继承的默认类型:用class定义的结构体默认是private继承,而用struct定义的结构体默认是public继承。
例如:
class A {
int x;
};
class B : A { // 默认是private继承
int y;
};
struct C {
int x;
};
struct D : C { // 默认是public继承
int y;
};除了以上默认的区别,class和struct在其他方面是相同的,它们都可以定义成员函数、构造函数、析构函数、静态成员变量等,并且它们可以互相继承。
2.右值引用了解多少
右值引用是C++11新增的特性,其使用符号是&&。右值引用主要用于实现移动语义和完美转发,能够有效提高程序的性能和可读性。
右值引用的本质是通过标记一个表达式为右值来实现的。右值是指在表达式中只能作为值使用的对象,例如字面量、临时对象、返回右值引用的函数等。右值引用的特点是能够接受右值,但不能接受左值。同时,右值引用具有可修改性,可以用于实现移动构造函数、移动赋值运算符和完美转发等操作。
移动语义是指在对象被移动(例如函数返回值)时,避免不必要的对象拷贝和内存分配。当有大量的对象需要被拷贝或分配内存时,移动语义可以极大地提高程序的性能。
完美转发是指在将参数转发给其他函数时,保留参数的值和类型信息,避免不必要的类型转换或信息损失。完美转发可以在模板中使用,提供通用的函数接口和更好的代码复用性。
需要注意的是,右值引用和左值引用不同,使用时需要特别小心,避免产生不必要的对象拷贝或内存操作。
3.vector和list底层实现了解多少
vector和list都是C++标准库中的容器类型。
vector是一种动态数组,可以自动扩容。底层的实现使用了连续的内存空间,因此对于随机访问非常高效。在进行添加和删除元素时,需要对数组进行重新分配内存的操作,因此会有一定的开销。
list是一种双向链表,可以在任意位置进行快速添加和删除操作,但是随机访问元素的效率比vector低。链表的每个节点都有指向前后两个节点的指针,因此需要额外的内存存储指针信息。
需要注意的是,vector和list的使用场景有所不同。如果需要频繁进行随机访问,那么vector会更加高效;如果需要频繁进行添加和删除操作,那么list会更加高效。同时,vector和list都有自己的迭代器实现,可以方便地进行遍历操作。
4.C++的虚函数有什么优势和劣势
C++中的虚函数有如下优势:
1. 实现多态性:通过虚函数,可以在运行时动态绑定对象和函数的关系,实现多态性的特性。这种特性可以使得程序更加灵活和可扩展。
2. 可以通过基类的指针或引用来访问派生类的对象:通过将派生类指针或引用转换成基类指针或引用来进行对象访问,可以实现基于抽象接口的基于类型的操作,这对于实现一些具有层次结构的数据结构,例如树、图等非常有用。
但同时,虚函数还存在以下劣势:
1. 运行时开销:虚函数的实现需要运行时动态确定函数的地址,因此在执行过程中需要进行额外的开销,从而使程序运行速度变慢。
2. 内存开销:需要增加一个虚函数表,为每个对象分配一个指针来指向虚函数表,因此会额外增加内存开销和开发复杂度。
3. 安全性问题:在某些情况下可以通过访问对象的虚函数表来实现攻击。例如,利用虚函数表的地址进行缓冲区溢出等攻击方式。
5.虚函数可以内联吗
虚函数可以被内联,但是只有在特定情况下才能内联。如果在调用虚函数的地方已经确定了需要调用的函数版本,那么编译器可以内联虚函数。这种情况下,虚函数的表现和非虚函数一样。
然而,当虚函数被声明为内联时,这并不意味着该函数一定会被内联。具体来说,如果虚函数被任何函数调用,这个函数带有动态绑定的行为,此时虚函数是不能被内联的,因为编译器无法确定需要调用哪个版本的函数。此时,虚函数必须按照常规的调用机制被调用。
因此,内联虚函数的效果可以被视为一个优化技术,只有当编译器确定要调用的函数版本时,才能被内联。
6.虚函数性能上除了对虚函数表的查询外,还有什么其他的开销吗
除了对虚函数表的查询开销之外,还存在一定的间接寻址开销。当我们利用指向子类类型对象的基类指针或引用来调用虚函数时,程序需要进行一定的额外计算,以找到正确的函数地址。通过虚函数表的查找,可以根据当前对象的实际类型来确定调用的是哪个函数,但是直接调用非虚函数则不需要做这个工作。因此,虚函数调用的开销相对于非虚函数调用可能会略微增加。
7.不同机器上的进程之间怎么通信
不同机器上的进程之间可以通过网络进行通信。常用的网络通信方式有 TCP/IP、UDP、HTTP 等。其中 TCP/IP 是一种可靠的面向连接的通信协议,它要求通信双方先建立连接,然后再进行数据传输。UDP 是一种不可靠的无连接通信协议,它不会像 TCP/IP 那样进行三次握手建立连接,直接发送数据报文,可能会丢失。HTTP 是在 TCP/IP 上的一个应用层协议,支持客户端和服务器之间的数据传输。此外,还可以使用更高级的通信协议,如 RPC(远程过程调用),它可以让进程之间的通信更加简单、方便。
http://8.int型指针和long型指针有什么区别
int型指针和long型指针的区别在于它们分别指向不同的变量类型。
int型指针指向的是int类型的变量或数组的首地址,而long型指针则指向long类型的变量或数组的首地址。因为int和long在不同的平台上所占的字节数可能不同,所以使用int型指针和long型指针时需要特别注意,防止出现指针指向错误的情况。
此外,由于long的长度可能比int更长,使用long型指针可能会浪费一些内存,而使用int型指针则可以节省内存资源。所以在具体实现时,应该根据具体的需求和数据类型来选择使用适当的指针类型。
9.数组和链表的区别,什么时候使用链表,什么时候使用链表
数组和链表是两种常见的数据结构,它们各自有不同的特点,适用于不同的场景。
数组是一段连续的内存区域,可以存储一定数量相同类型的元素。数组的随机访问速度非常快,因为可以通过下标直接计算出元素在内存中的位置。但数组的长度一旦确定,就不能再改变,如果要添加或删除元素,需要进行大量的数据移动操作。
链表是由一系列节点构成的数据结构,每个节点包含数据项和指向下一个节点的指针。由于节点不一定是连续的,所以链表的长度可以动态增长或缩短。但相对于数组,链表的随机访问比较耗时,因为需要从头开始遍历链表。而对于插入或删除一个节点,链表只需要改变相邻节点的指针,不需要像数组那样进行大量的数据移动操作。
所以,通常情况下,如果需要频繁进行随机访问或者操作固定长度的数据,可以选择使用数组;而如果需要频繁插入或删除元素,或者数据长度不确定,可以使用链表。
需要注意的是,链表的优势在于插入和删除元素操作,但如果需要频繁遍历整个数据结构,链表的性能相对较差。同时,链表的额外空间开销比数组大,因为每个节点都需要一个指针指向下一个节点。所以,在选择数据结构的时候需要根据具体情况进行权衡和选择。
10.操作系统中虚拟内存和物理内存的区别,他们怎么映射
虚拟内存是指操作系统为每个进程分配的一部分地址空间,它是在硬盘上的一部分空间作为缓存。物理内存则是指计算机实际的内存条。
虚拟内存和物理内存的映射是通过分页技术实现的。在分页技术中,操作系统将物理内存分为一个个页面,大小通常为4KB或4MB,同样地,虚拟内存也被划分为一个个页面。
当应用程序访问虚拟内存时,由操作系统进行地址转换,将虚拟页面映射到物理页面上,并将其复制到物理内存中。当应用程序访问的虚拟页面不在物理内存中时,操作系统会将其中一些页移到硬盘上,以释放物理内存。
在操作系统的内存管理中,虚拟内存的作用在于提供更多的内存空间,让多个应用程序运行在同一台计算机上时不会相互影响。实际上,每个应用程序都认为它独占整个内存空间,这是因为每个应用程序都有自己的虚拟内存。
物理内存的作用在于提供更快的访问速度,因为访问物理内存相对于访问硬盘上的虚拟内存来说更加快速和高效。而虚拟内存则是为了满足应用程序需要更多内存而提供的一种折中方案。
11.计算机网络分为几层
计算机网络一般分为七层,这个被称为 OSI (Open Systems Interconnection) 参考模型,它将计算机网络相关的通讯协议划分为不同的层级,每个层级都有指定的功能和协议。
下面是七层的具体描述:
1. **物理层(Physical Layer)**:定义了物理设备如何传输数据,包括电器特性、物理介质、数据传输速率等。
2. **数据链路层(Data Link Layer)**:在节点之间建立数据链路,物理地址寻址、流量控制、传输错误检测和校验等技术都在这一层实现。
3. **网络层(Network Layer)**:负责数据包从源到宿的传输,包括寻址、路由选择和分组等。
4. **传输层(Transport Layer)**:负责向两个主机中进程之间的通信提供通用数据传输服务,包括协议有 TCP、UDP 等。
5. **会话层(Session Layer)**:负责在网络中建立、管理和终止会话,确保通信双方能够持续的交换信息。
6. **表示层(Presentation Layer)**:定义数据的表现形式,使接收方能够正确解释数据内容。
7. **应用层(Application Layer)**:为特定应用程序提供服务,如电子邮件、文件传输、文件共享等。
请注意,实际上网络协议族并不局限于 OSI 参考模型七层,还有其他模型和协议族。比如 TCP/IP 协议族,它模型大致分为四层:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
12.计算机网络为什么要分层,有什么好处
计算机网络采用分层的结构设计,因为这种设计能够把整个大型系统简化成许多小的、可管理的部分,每个部分具有特定的功能和接口,这些部分通过标准的接口相互通信。这样做的好处主要有以下几个方面:
1. 模块化:分层的设计可以将系统分成若干个模块,这样每个模块可以独立测试、设计、实现和维护,从而更容易发现问题并进行修复。
2. 标准化:由于网络中每个层次都有一个标准化的协议,因此可以在不同的厂家和不同的系统上实现相同的网络协议,从而实现互联互通。
3. 易于维护:由于每个层次都有一个特定的功能,如果有问题,可以快速定位到相应的层次,并进行维护。
4. 易于扩展:由于每个层次都有一个标准化的接口,因此可以很容易地添加新的功能模块,拓展网络的功能。
5. 提高效率:按照分层的方式设计网络,可以在每个层次更加专注于自己的任务,从而提高整个网络的效率。
综上所述,计算机网络采用分层的结构设计可以使整个系统更加稳定、易于维护和扩展,提高网络的效率和可靠性。
13.一个对象包含哪些要素
一个对象一般包含以下要素:
1. 状态(state):对象的状态是指它的属性或者数据,它描述了对象的特征和当前的情况。
2. 行为(behavior):对象的行为是指它可以执行的操作,例如方法或函数。
3. 标识符(identifier):对象的标识符是指用于唯一标识对象的名称或者引用。
4. 类型(type):对象的类型是指它所属的类或者类型,这决定了对象可以具有的属性和行为。
5. 生命周期(lifetime):对象的生命周期是指从创建到销毁的时间段,这个过程中对象可以修改其状态和执行行为。
以上是对象包含的基本要素,不同的编程语言和开发环境可能还会有其他的要素,但大多数情况下这些要素都是通用的。
14.TCP和UDP的区别
TCP和UDP是两种基于IP协议的传输层协议,它们有以下区别:
1. 连接性:TCP是面向连接的协议,而UDP是面向无连接的协议。这意味着TCP在传输数据前需要先建立连接,而UDP则直接发送数据。
2. 可靠性:TCP提供可靠的数据传输,它使用序号、确认和重传机制来确保数据的可靠性。而UDP则没有这些机制,发送的数据可能会丢失或乱序。
3. 速度:UDP比TCP快,因为它没有TCP的连接设置和确认机制。但是,UDP快的代价是可靠性较差。
4. 吞吐量效率:UDP比TCP效率更高,它可以以最大努力交付的方式发送数据包,没有额外开销。
5. 适用范围:TCP适合可靠的数据传输,比如文件传输和电子邮件。而UDP适合流媒体和实时通信等需要快速传输的场景。
需要根据具体的应用场景来选择使用TCP还是UDP。
15.C++怎么实现多态
C++中实现多态需要使用虚函数和指针。虚函数是指在基类中声明的函数,在派生类中使用`virtual`关键字重新定义。通过指向基类的指针或引用,可以动态绑定到派生类的成员函数,从而实现多态。
举个例子,假设我们有一个基类Animal,有一个makeSound()函数,然后派生出了两个子类Cat和Dog,它们都重写makeSound()函数。我们可以这样定义:
class Animal {
public:
virtual void makeSound() {
std::cout << &#34;Unknown animal sound&#34; << std::endl;
}
};
class Cat : public Animal {
public:
void makeSound() override {
std::cout << &#34;Meow&#34; << std::endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void makeSound() override {
std::cout << &#34;Woof&#34; << std::endl;
}
};然后我们可以使用指向基类的指针和引用来进行多态操作:
int main() {
Animal* ptr = new Cat;
ptr->makeSound(); // 输出:Meow
delete ptr;
ptr = new Dog;
ptr->makeSound(); // 输出:Woof
delete ptr;
return 0;
}这里我们先创建一个指向Cat的指针,然后调用`makeSound()`函数,输出Meow。接着我们将指针改为指向Dog,再调用makeSound()函数,输出`Woof`。这就是多态的表现
16.C++智能指针了解多少
C++智能指针是一种实现自动内存管理的技术,可以自动地对内存进行分配、释放和处理,有效地防止内存泄漏和野指针的问题。智能指针通常是在堆上动态分配的对象的所有权,其可以根据需要动态地分配和释放内存。
C++提供了三种类型的智能指针:unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr。unique_ptr是一种独占式的智能指针,只能在单个指针中拥有对对象的所有权,而shared_ptr是一种共享式的智能指针,可以在多个指针中共享对对象的所有权。weak_ptr是一种弱引用指针,用于检测shared_ptr是否已经释放了它拥有的对象。
使用智能指针可以避免手动管理内存的复杂性和容易出错的情况,从而提高代码的可靠性和可维护性。同时,智能指针还能够提高代码的性能,因为它可以避免不必要的内存分配和释放。
17.互斥锁核自旋锁的区别
(偷懒) 互斥锁和自旋锁 - 搜索结果 - 知乎 (zhihu.com)
18.unordered_map实现原理,底层结构
unordered_map 是 C++ STL 标准库中的一个关联容器,它的底层实现是哈希表。哈希表是一种基于数组的数据结构,每个元素可以通过哈希函数转化为一个数组下标,从而实现快速的查找、插入和删除操作。
在哈希表中,每个数组元素称为桶(bucket),每个桶可以存储多个元素,如果有多个元素映射到同一个桶,这些元素会组成链表或红黑树等数据结构。
unordered_map 的底层结构和哈希表类似,它通过哈希函数将键值对存储到对应的桶中,并通过链表或红黑树等数据结构解决哈希冲突。此外,unordered_map 还支持动态扩容,当桶中元素数量过多时,unordered_map 会自动增加桶的数量,以保证哈希表的性能。
19.unordered_map发生哈希冲突是怎么解决的
当unordered_map的不同键值映射到哈希表的同一个槽中时,就会发生哈希冲突。为了解决哈希冲突,unordered_map使用链表法。链表法是将所有哈希到同一个槽的键值对存放在同一个链表中。每个节点除了存储键值对的信息,还存储了指向下一个节点的指针。
为了高效查找一个键值对,unordered_map使用了另一种数据结构——红黑树来优化。当一个槽中的链表长度达到一定的阈值时,unordered_map会将整个链表转换成一个红黑树。这样,查找、插入和删除操作的时间复杂度将从O(n)降低到O(log n)。
需要注意的是,虽然红黑树在平均情况下表现比链表好,但是在一些特殊情况下,红黑树的性能会退化成链表,所以需要选择一个合适的阈值来平衡哈希冲突和红黑树的平衡
20.常见的解决哈希冲突的方法
常见的解决哈希冲突的方法主要有以下几种:
1. 开放地址法:当发生冲突时,按照某种规则寻找下一个空槽,直到找到空槽为止。常见的开放地址法包括线性探测、二次探测和双重散列等。
2. 链地址法:将哈希表中的每个槽对应一个链表,哈希冲突的元素放到相应的链表中。
3. 建立公共溢出区:如果哈希表中某个槽的链表长度过长,可以将这些元素放入一个公共的溢出区域。
以上三种方法都有其优缺点,具体选择哪种方法也取决于具体情况,如数据量、读写比例等。 |
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