以下是C/C++后台开发常见的高概率面试题

一、语言基础

1. 多态的实现

   • 通过虚函数表（vtable）实现动态绑定，运行时根据对象类型调用对应的函数。虚函数通过virtual关键字声明，子类可重写基类虚函数112。

2. 指针与引用的区别

   • 指针是变量，存储地址，支持多级指针；引用是别名，初始化后不可更改，直接操作目标变量。引用更安全且语法简洁21113。

3. static关键字的作用

   • 隐藏作用域（文件或函数内）、延长局部变量生命周期、类静态成员共享数据。静态函数仅在本文件可见，静态成员函数无this指针71113。

4. const与volatile

   • const修饰只读变量，volatile防止编译器优化（如多线程共享变量或硬件寄存器）711。

   • 两者可同时修饰变量（如只读状态寄存器）11。

5. 内存管理

   • malloc/free与new/delete区别：new调用构造函数，delete调用析构函数，支持类型检查812。

   • 内存泄漏检测工具（如Valgrind）及避免方法1。

6. 虚函数与纯虚函数

   • 虚函数允许子类重写，纯虚函数（virtual void func() = 0;）强制子类实现，用于定义接口1213。

7. 类型转换

   • static_cast（隐式转换）、dynamic_cast（类层次转换）、const_cast（去常量）、reinterpret_cast（底层重解释）212。

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二、数据结构与算法

1. STL容器实现

   • vector：动态数组，倍增扩容；map基于红黑树（O(log n)查找），unordered_map基于哈希表（O(1)查找，冲突解决如链地址法）1213。

2. 链表操作

   • 反转链表、检测环（快慢指针）、合并有序链表、删除重复节点12。

3. 树结构

   • 红黑树特性（近似平衡，插入/删除通过旋转保持平衡），与AVL树对比（红黑树牺牲严格平衡换取更高插入效率）1213。

   • B+树与B树区别（B+树非叶节点仅存索引，数据全在叶节点）12。

4. 排序与查找

   • 快排（分治，平均O(n log n)）、堆排序（构建大顶堆）、归并排序（稳定，O(n)空间）12。

   • 海量数据排序（外排序、分桶法）12。

5. 字符串处理

   • strcpy、memcpy实现及边界处理（如strncpy防止缓冲区溢出）1113。

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三、操作系统

1. 进程与线程

   • 进程是资源分配单位，线程是CPU调度单位。线程共享进程内存空间，切换开销更小21113。

   • 同步机制：互斥锁、条件变量、信号量、自旋锁（忙等待，适用于短临界区）111。

2. 死锁与避免

   • 条件：互斥、请求与保持、不可抢占、循环等待。避免方法：银行家算法、按序申请资源111。

3. 内存管理

   • 虚拟内存作用（扩展物理内存、隔离进程空间）、页面置换算法（LRU、FIFO）1113。

   • 内存碎片解决（伙伴系统、Slab分配）1。

4. 进程间通信（IPC）

   • 管道、消息队列、共享内存、信号量、Socket211。

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四、计算机网络

1. TCP与UDP

   • TCP可靠传输（三次握手、四次挥手、超时重传、滑动窗口），UDP无连接、高效但不可靠112。

   • 可靠UDP实现：应用层添加序列号、确认应答、重传机制1。

2. HTTP/HTTPS

   • HTTP 1.1长连接、HTTPS通过TLS加密（SSL握手过程）1。

   • 状态码：200（成功）、404（未找到）、502（网关错误）11。

3. IO模型

   • 同步阻塞、非阻塞、多路复用（select/poll/epoll）、异步IO（如IOCP）112。

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五、数据库（补充）

• 事务ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性。

• 索引优化：B+树索引、覆盖索引、最左前缀原则。

• 锁机制：行锁、表锁、乐观锁（版本号）与悲观锁。

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高频附加题

• 设计模式：单例模式（线程安全实现）、工厂模式、观察者模式112。

• 智力题：判断点是否在三角形内（面积法或向量叉乘）2。

• 系统设计：如何实现高并发服务器（线程池+epoll）、分布式ID生成（雪花算法）111。