dxgzg-商汤科技一面面经——解答

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面经来源：https://www.nowcoder.com/discuss/694328?channel=1009&source_id=discuss_center_discuss_history_nctrack&ncTraceId=828c6977acfc42d680c9803e2a376f4f.286.16276989747911046

1. C++14有啥新特性？

泛型Lambda
constexpr：C++11的constexpr函数只能包含一个表达式，C++14放松了这些限制，支持诸如if 和switch等条件语句，支持循环，其中包括基于区间（range）的for 循环。
类型推导
- 支持所有函数的返回类型推导
- 改进decltype(auto)语法，它支持使用与auto同样的机制计算给定表达式的类型。

2. C++17有啥新特性？

构造函数模板推导
新增Attribute
namespace嵌套
std::apply函数

等等

3. C++20有啥新特性？

概念（concept）
协程（Coroutines）
Modules

4. lambda如何实现的？

原理：编译器会把一个lambda表达式生成一个匿名类的匿名对象，并在类中重载函数调用运算符()。

我们举个简单的例子：

   auto print = []{cout << "Douya" << endl; };

那么编译器生成一个匿名类的匿名对象，形式可能如下：

   //用给定的lambda表达式生成相应的类
   class print_class{
   public:
       void operator()(void) const{
           cout << "Douya" << endl;
       }
   };
   //用构造的类创建对象，print此时就是一个函数对象
   auto print = print_class();

可以看到匿名类里重载了函数调用运算符()。还生成了一个函数对象，那么我们就直接可以使用这个函数对象了。

5. shared_ptr介绍一下，来手撕一下

shared_ptr实现共享式拥有概念。多个智能指针可以指向相同对象，该对象和其相关资源会在“最后一个引用被销毁”时候释放。

实现原理：有一个引用计数的指针类型变量，专门用于引用计数，使用拷贝构造函数和赋值拷贝构造函数时，引用计数加1，当引用计数为0时，释放资源。

    #include <iostream>  
    #include <stdlib.h>  
    using namespace std;  

    template <typename T>  
    class mysharedPtr {  
    public:  
        mysharedPtr(T* p = NULL);  
        ~mysharedPtr();  
        mysharedPtr(const mysharedPtr<T>& other);  
        mysharedPtr<T>& operator=(const mysharedPtr<T>& other);  
    private:  
        T* m_ptr;  
        unsigned int* m_count;  
    };  

    template <typename T>  
    mysharedPtr<T>::mysharedPtr(T* p) {  
        m_ptr = p;  
        m_count = new unsigned int(0);  
        ++(*m_count);  
        cout << "Constructor is succeed!" << endl;  
    }  

    template <typename T>  
    mysharedPtr<T>::~mysharedPtr() {  
        --(*m_count);  
        if ((*m_count) == 0) {  
            delete[] m_ptr;  
            m_ptr = NULL;  
            delete[] m_count;  
            m_count = NULL;  
            cout << "Destructor is succeed!" << endl;  
        }  
    }  

    template <typename T>  
    mysharedPtr<T>::mysharedPtr(const mysharedPtr<T>& other) {  
        m_ptr = other.m_ptr;  
        m_count = other.m_count;  
        ++(*m_count);  
        cout << "Copy constructor is succeed!" << endl;  
    }  

    template <typename T>  
    mysharedPtr<T>& mysharedPtr<T>::operator=(const mysharedPtr<T>& other) {  
        // 《C++ primer》：“这个赋值操作符在减少左操作数的使用计数之前使other的使用计数加1，  
        // 从而防止自身赋值”而导致的提早释放内存  
        ++(*other.m_count);  
        --(*m_count);  
        // 将左操作数对象的使用计数减1，若该对象的使用计数减至0，则删除该对象  
        if ((*m_count) == 0) {  
            delete[] m_ptr;  
            m_ptr = NULL;  
            delete[] m_count;  
            m_count = NULL;  
            cout << "Left side object is deleted!" << endl;  
        }  
        m_ptr = other.m_ptr;  
        m_count = other.m_count;  
        cout << "Assignment operator overloaded is succeed!" << endl;  
        return *this;  
    }

6. 引用计数器的值是堆上的还是栈上的？

堆上。涉及到new申请的都是堆上。

7. 拷贝构造函数参数必须要const？

必须要有。

我们给出例子：不加const

#include <iostream>
using namespace std;

class Test{
public:
    Test(int x):m_val(x){};
    Test(Test&){};
    ~Test(){};
    void GetVal() const {cout << m_val << endl;};
    //Test GetObj(void){return Test(20);}
private:
    int m_val;
};

int main()
{
    Test obj1(20);
    obj1.GetVal();

    //Test obj2 = obj1.GetObj();

    cout << "Hello World";
    return 0;
}

20
Hello World

不加const对于普通构造没有问题。我们接下来考虑一种场景，加入：Test GetObj(void){return Test(20);}

#include <iostream>
using namespace std;

class Test{
public:
    Test(int x):m_val(x){};
    Test(Test&){};
    ~Test(){};
    void GetVal() const {cout << m_val << endl;};
    Test GetObj(void){return Test(20);}
private:
    int m_val;
};

int main()
{
    Test obj1(20);
    obj1.GetVal();

    Test obj2 = obj1.GetObj();

    cout << "Hello World";
    return 0;
}

报错：
error: cannot bind non-const lvalue reference of type ‘Test&’ to an rvalue of type ‘Test’

原因是：返回一个局部变量是通过一个临时的变量返回，对象也不例外，这里也会产生一个临时的对象，而这个临时对象，具有常性，也就是const，不可被修改。

就是告诉我们非const，所以我们为拷贝构造函数加入const后编译器通过。

返回临时对象是C++中非常常见的一种操作，由此看来，为拷贝构造函数加入const是很有必要的。

8. 为什么不能返回局部的引用？

返回值是栈上的值，函数结束，栈被系统回收，内存的值就不存在了。

9. 为什么要operator=重载等于号，C++为啥要这么设计？

对于C++提供的所有操作符，通常只支持对于基本数据类型（如int、float）和标准库中提供的类（如string）的操作，而对于用户自己定义的类，如果想要通过该操作符实现一些基本操作（比如比较大小，判断是否相等），就需要用户自己来定义关于这个操作符的具体实现了。

比如：

class myselfclass{  
public:  
    myselfclass();  
    ~myselfclass();  
private:  
    int m_val;  
    bool m_flag;  
};  

myselfclass a,b;  
if (a == b){  
    ......  
}

这里我们定义了一个类，然后定义了两个对象a、b，然后判断a == b，那问题来了，这个语句是表达什么意思呢？是a整个对象空间都等于b的对象空间呢，还是仅仅a的某个成员变量等于b的某个成员变量呢？

关键看程序员在这里想实现什么样的逻辑，就重定义怎样的行为。所以需要对 == 操作符进行个人定义。

10. push_back和emplace_back的区别

原版的push_back需要调用拷贝构造函数，2倍扩容机制。而C++11后， push_back直接调用emplace_back，利用了右值引用的移动语义特性，避免了拷贝构造函数的调用，提升了效率
push_back没有利用可变参数模板，emplace_back可以传入多个参数，到函数内调用placement new构造。

11. weak_ptr了解吗？

shared_ptr存在共享指针的循环引用计数问题。weak_ptr是弱引用，weak_ptr的构造和析构不会引起引用计数的增加或减少。我们可以将其中一个改为weak_ptr指针就可以了。比如我们将class B里shared_ptr换成weak_ptr

12. push_back插入均摊复杂度

采用均摊分析的方法，公式如下：

公式里面，假定有 n 个元素，倍增因子为 m（我们设定为2），那么完成这 n 个元素往一个 vector 中的push_back操作，需要重新分配内存的次数大约为 log2(n)，第 i 次重新分配将会导致复制 2^i (也就是当前的vector.size() 大小)个旧空间中元素，因此 n 次 push_back 操作所花费的总时间：

然后 n 次push_back操作，每次分摊O(1)，即为常数时间复杂度了。

13. epoll的原理？在对比一下select的效率

epoll提供了三个函数，epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。

首先创建一个epoll对象，然后使用epoll_ctl对这个对象进行操作（添加、删除、修改），把需要监控的描述符加进去，这些描述符将会以epoll_event结构体的形式组成一颗红黑树，接着阻塞在epoll_wait，进入大循环，当某个fd上有事件发生时，内核将会把其对应的结构体放入一个链表中，返回有事件发生的链表。

（1）select，poll实现需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪，期间可能要睡眠和唤醒多次交替。而epoll只要判断一下就绪链表是否为空就行了，这节省了大量的CPU时间。

（2）select，poll每次调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次，并且要把当前进程往设备等待队列中挂一次，而epoll只要一次拷贝，而且把当前进程往等待队列上挂也只挂一次，这也能节省不少的开销。

14. epoll为什么是红黑树？

查询更稳定（对比哈希表，哈希表还存在扩容问题），内存占用更小（对比哈希表，哈希表一般占得空间更大）

以上所有题的答案其实都来源于我的博客面经，欢迎大家围观：https://blog.nowcoder.net/jiangwenbo