C++常见面试题（一）
结构体、类、共用体
结构体：把不同类型的数据组合成一个整体，自定义类型，默认为public；
类：将数据表示和操纵数据的方法组合成一个整洁的包，默认为private；
共用体：让不同类型的变量共用一段内存，只能同时存储其中一种类型。
内存对齐
结构体或类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的；
指定对齐值：#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16改变系统的对齐系数；
数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的。
结构体：sizeof(struct)是内存对齐后所有成员长度的加和。
static
对变量：
1.在局部变量之前加上关键字static，即被定义为局部静态变量。
内存中的位置：静态存储区；
初始化：0；
作用于：局部作用域
2.在全局变量之前加上static，即全局静态变量。
内存中的位置：静态存储区；
初始化：0；
作用域：从定义开始到文件结束。
类中的成员变量：
用static修饰类的数据成员使其成为类的全局变量，类的所有对象共享，包括派生类的对象。static成员必须在类外初始化，加上类作用域。
类中的成员函数：
用static修饰成员函数，使其只存在这一个函数，所有对象共享，不含this指针。
静态成员可以独立访问。
静态成员函数的实现中不能直接引用类中的非静态成员。
const
限定变量为不可修改；
限定成员函数不可以修改任何数据成员；
const与指针
int a = 0;
int b = 1;
int *const p1 = &a; /*p1指向了a的地址，为常量指针，p1只能指向a的地址，可以通过*p1修改变量值
*p1 = 1 //正确
p1 = &b //错误*/
const int *p2 = &a;/*p2指向一个int类型的地址，不可以用*p2修改变量值
*p2 = 1 //错误
p2 = &b 正确*/指针与引用
本质区别：指针是一个新变量。引用是一个别名。
指针可以有多级，引用只有一级；
指针可以为空，引用必须在定义时初始化；
指针的值初始化后可修改，引用初始化后不可修改；
sizeof引用是所指向变量的大小，sizeof指针是指针本身的大小
多态、虚函数、纯虚函数
多态：一个接口，多种方法。
编译时多态：运算符重载；
运行时多态：继承、虚函数。
虚函数：在基类用virtual修饰的成员函数，允许在派生类中对基类的虚函数重新定义。
基类的虚函数可以有函数体，基类也可以实例化；
虚函数有函数体；
虚函数在子类中可以不覆盖；
构造函数不能是虚函数。
纯虚函数：基类中为其派生类保留一个名字，以便派生类根据需要进行定义。
抽象类：包含一个纯虚函数的类；
抽象类不可以实例化，但可以定义指针；
对象不包含虚函数表，只有虚指针，类有虚函数表，派生类会生成一个兼容基类的虚函数表。
子类不能继承父类的函数
构造函数，析构函数，拷贝构造函数，operator=函数，友元函数。
重载(overload)和覆盖(override)
重载：多个同名函数，参数不同；同一层级的函数；静态绑定；编译期绑定。
覆盖：子类重新定义父类函数的方法；动态绑定。
基类的析构函数是虚函数？
动态绑定，不会造成潜在的内存泄漏。
C++语言描述
C语言代表过程化编程C++在C语言基础上添加的类代表面向对象语言、C++模板支持泛型编程。支持多种编程范式：面向对象编程、泛型编程和过程化编程。
面向对象
一种对现实世界理解和抽象的方法、思想，通过将需求要素转化为对象进行问题处理的一种思想。
C++函数传参方式
值传递，指针，引用。
C++变量内存分配
栈：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量值等。
堆：由程序员分配释放，若不主动释放，程序结束时可能由OS回收。
全局/静态存储区：初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的在相邻的另一块区域。程序结束后由OS释放。
常量存储区：常量字符串。程序结束后由OS释放。
各个排序算法性质
vector中size()和capacity()
sizeof()：容器当前拥有的元素个数；
capacity()：容器在必须分配存储空间之前可以存储的元素总数。
map和set
底层实现：红黑树。
红黑树性质：
1.节点是红色或黑色；
2.根节点是黑色；
3.每个叶节点是黑色；
4.每个红色节点的两个子节点都为黑色(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)
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。
OSI七层模型与TCP/IP模型
TCP
为什么不是2次握手？答：防止已失效的连接请求又传送到服务器端。
TCP连接的每一端都有两个窗口：发送窗口和接收窗口。
TCP的可靠传输机制用字节的序号进行控制。所有的确认都是基于序号而不是基于报文段。
TLV数据传输实例
TCP流量控制
流量控制：让发送方的发送速率不要太快，要让接收方来得及接收。利用滑动窗口机制可以实现。
TCP的拥塞控制方法
四种算法：慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复。
当拥塞窗口cwnd增长到慢开始门限值ssthresh时（图中①，此时拥塞窗口cwnd=16），就改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按线性规律增长。
当拥塞窗口cwnd=24时，网络出现了超时（图中②），发送方判断为网络拥塞。于是调整门限值ssthresh=cwnd/2=12，同时设置拥塞窗口cwnd=1，进入慢开始阶段。
当拥塞窗口cwnd=ssthresh=12时（图中③，新的ssthresh值），改为执行拥塞避免算法，拥塞窗口按照线性规律增长。
当拥塞窗口cwnd=16时（图中④），发送方一连收到3个对同一个报文段的重复确认（图中标记为3-ACK）。这时，发送方调整门限值ssthresh=cwnd/2=8，同时设置拥塞窗口cwnd=ssthresh=8（图中⑤），并开始执行拥塞避免算法。
TCP报文格式
序号：用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流。
确认号：Ack序号，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效。
标志位：共6个；
URG：紧急指针有效；
ACK：确认序号有效；
PSH：接收方应尽快将这个报文交给应用层；
RST：重置连接；
SYN：发起一个新连接，同步序号；
FIN：释放一个连接。
TCP三次握手
四次挥手
为什么建立连接是三次，关闭连接是四次？
服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。
关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅表示对方不再发送数据，因此还能接收数据。未必全部数据都已发送给对方，所以不能立即close。所以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方表示同意现在关闭连接。因此，ACK和FIN一般分开发送。
系统调用
系统调用按照功能进行分类：
设备管理：完成设备的请求或释放，以及设备启动等功能；
文件管理：完成文件的读、写、创建及删除等功能；
进程控制：完成进程的创建、撤销、阻塞及唤醒的功能；
进程通信：完成进程之间的消息传递或信号的传递；
内存管理：完成内存的分配、回收及获取作业占用内存区大小及始址等功能。
线程和进程
进程：并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。
线程：是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。它是比进程更小的能独立运行的基本单位。一个没有线程的进程可被看作单线程。线程有时被称为轻量级进程。
线程共享的资源：进程的地址，全局变量，打开的文件，子进程，信号及信号服务程序。
线程独享的资源：程序计数器，寄存器，栈，状态字。
进程的三种基本状态及其转换，如下图：
线程与进程的区别
进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位。
进程有自己的独立地址空间，线程共享进程中的数据。
线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC）进行。
线程又称为轻量级进程，进程有进程控制块，线程有线程控制块。
线程必定只属于一个进程，而进程可以拥有多个线程。
线程同步
互斥锁，读写锁，自旋锁。条件变量。
进程间通信
C++常见面试题（二）
下一篇： 几个常见的链表面试题<一>