海康威视C++应用软件开发面经

面经来自海康威视 C++应用软件开发 一面二面三面面经](https://www.nowcoder.com/discuss/746975urce_id=discuss_experience_nctrack&channel=-1)

C++多态

面向对象的三大特征：封装，继承，多态

1.封装：将数据和操作数据的方法1进行有机结合，隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口来和对象进行交互。

2.继承：可以使用现有类的所有功能，并在不需要重新编写原来的类的情况下对这些功能仅从扩展

三种继承方式

3.多态：

用父类型的指针指向子类型的实例，然后通过父类的指针调用实际子类的成员函数。实现多态，

有两种方式，重写，重载。

内存分区：

内存分配方式：

在C++中，内存分为五个区，它们分别是堆，栈，自由存储区，全局/静态存储区和常量存储区

堆，由程序员进行分配释放，就是那些由new分配的内存块，一般一个new对应一个delete

栈，由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，函数结束时这些存储单元被自动的释放

自由存储区，就是由malloc分配的内存块，一般一个malloc对应一个free

全局/静态存储区：全局变量和静态变量被分配在同一块内存中

常量存储区：这是一块比较特殊的存储区，里面存储的是常量，不允许修改

静态成员函数可以直接访问非静态数据成员吗p>

不可以，静态成员函数只是和类实现了绑定，而没有和任何对象绑定在一起，不包含this指针，无法访问静态成员。（静态成员函数所需内存在程序执行前就分配好了，给静态成员必须要等到这个类在堆/栈上分配内存才能使用，所以如果静态成员函数访问非静态，可能非静态成员还没有内存）

socket编程了解吗p>

服务器端函数：

1. socket创建一个套接字
2. bind绑定ip和端口
3. listen使套接字变为可以被动链接
4. accept等待客户端的连接
5. read/write接收发送数据
6. close关闭连接

客户端函数：

1. 创建一个socket，用socket（）
2. 连接服务器用connect（）
3. 收发数据用read/write（)
4. close关闭连接

TCP四次挥手的close_wait状态是在什么时候大量close_wait有什么影响，怎么排查p>

所以，互斥锁加锁失败时，会从用户态陷入到内核态，让内核帮我们切换线程，虽然简化了使用锁的难度，但是存在一定的性能开销成本。

那这个开销成本是什么呢两次线程上下文切换的成本：

• 当线程加锁失败时，内核会把线程的状态从「运行」状态设置为「睡眠」状态，然后把 CPU 切换给其他线程运行；
• 接着，当锁被释放时，之前「睡眠」状态的线程会变为「就绪」状态，然后内核会在合适的时间，把 CPU 切换给该线程运行。

线程的上下文切换的是什么个线程是属于同一个进程，因为虚拟内存是共享的，所以在切换时，虚拟内存这些资源就保持不动，只需要切换线程的私有数据、寄存器等不共享的数据。

上下切换的耗时有大佬统计过，大概在几十纳秒到几微秒之间，如果你锁住的代码执行时间比较短，那可能上下文切换的时间都比你锁住的代码执行时间还要长。

所以，如果你能确定被锁住的代码执行时间很短，就不应该用互斥锁，而应该选用自旋锁，否则使用互斥锁。

自旋锁是通过CPU提供的CAS（Compare And Swap）函数，在用户态完成加锁和解锁的操作，不会主动产生线程上下文切换，所以相比互斥锁，会快一点，开销也小一点

一般加锁的过程，包含两个步骤：

• 第一步，查看锁的状态，如果锁是空闲的，则执行第二步；
• 第二步，将锁设置为当前线程持有；

CAS 函数就把这两个步骤合并成一条硬件级指令，形成原子指令，这样就保证了这两个步骤是不可分割的，要么一次性执行完两个步骤，要么两个步骤都不执行。

比如，设锁为变量 lock，整数 0 表示锁是空闲状态，整数 pid 表示线程 ID，那么 CAS(lock, 0, pid) 就表示自旋锁的加锁操作，CAS(lock, pid, 0) 则表示解锁操作。

使用自旋锁的时候，当发生多线程竞争锁的情况，加锁失败的线程会「忙等待」，直到它拿到锁。这里的「忙等待」可以用 循环等待实现，不过最好是使用 CPU 提供的 指令来实现「忙等待」，因为可以减少循环等待时的耗电量。

自旋锁是最比较简单的一种锁，一直自旋，利用 CPU 周期，直到锁可用。需要注意，在单核 CPU 上，需要抢占式的调度器（即不断通过时钟中断一个线程，运行其他线程）。否则，自旋锁在单 CPU 上无法使用，因为一个自旋的线程永远不会放弃 CPU。

自旋锁开销少，在多核系统下一般不会主动产生线程切换，适合异步、协程等在用户态切换请求的编程方式，但如果被锁住的代码执行时间过长，自旋的线程会长时间占用 CPU 资源，所以自旋的时间和被锁住的代码执行的时间是成「正比」的关系，我们需要清楚的知道这一点。

自旋锁与互斥锁使用层面比较相似，但实现层面上完全不同：当加锁失败时，互斥锁用「线程切换」来应对，自旋锁则用「忙等待」来应对。

• 读写锁

读写锁由【读锁】和【写锁】组成，只读取共享资源1用【读锁】加锁，如果要修改共享资源则用【写锁】加锁。

读写锁的工作原理是：

? 当【写锁】没有被线程占用时，【读锁】可以多线程并发持有

? 当【写锁】被线程占用时，读线程的获取读锁的操作会被阻塞，其他写线程的获取写锁的操作也会被阻塞

• 乐观锁和悲观锁

悲观锁做事比较悲观，它认为多线程同时修改共享资源的概率比较高，于是很容易出现冲突，所以访问共享资源前，先要上锁。

那相反的，如果多线程同时修改共享资源的概率比较低，就可以采用乐观锁。

乐观锁做事比较乐观，它假定冲突的概率很低，它的工作方式是：先修改完共享资源，再验证这段时间内有没有发生冲突，如果没有其他线程在修改资源，那么操作完成，如果发现有其他线程已经修改过这个资源，就放弃本次操作。

分布式有了解吗p>

果多线程同时修改共享资源的概率比较低，就可以采用乐观锁。

乐观锁做事比较乐观，它假定冲突的概率很低，它的工作方式是：先修改完共享资源，再验证这段时间内有没有发生冲突，如果没有其他线程在修改资源，那么操作完成，如果发现有其他线程已经修改过这个资源，就放弃本次操作。

分布式有了解吗p>

不太清楚