本文主要是介绍C++后端面经：滴滴后端C++提前批面经，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
作者：Buffer_专心找工版
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1.指针和引用
指针是一个变量，其存储的是另一个变量的内存地址。通过指针，你可以间接访问和修改存储在这个地址上的数据。
引用是另一个变量的别名，一旦引用被初始化后，就无法更改引用的对象。引用必须在定义时被初始化。
| 特性 | 指针 | 引用 |
|---|---|---|
| 是否可以为空 | 可以为 nullptr | 不可以为空，必须绑定到有效对象 |
| 是否可以重新绑定 | 可以在任何时候指向另一个对象 | 绑定后不可改变 |
| 是否可以进行运算 | 可以进行加减运算，用于数组遍历或指针偏移 | 不能进行运算 |
| 语法复杂性 | 需要解引用操作符 * 和取地址操作符 & | 语法更简洁，类似直接访问变量 |
| 使用场景 | 动态内存管理、数组操作、函数指针 | 函数参数传递、返回值优化 |
2.关键字 static、volatile
static 关键字
- 静态局部变量：当 static 变量在函数内声明时，它的生命周期会超出函数的范围，变量只会被初始化一次，并且在多次调用该函数时保持其值。
- 静态成员变量：当 static 变量在类内声明时，它属于类而不是类的实例。所有该类的对象共享这一个变量。需要在类外定义和初始化。
- 静态成员函数：静态函数属于类而不是类的实例，不能访问非静态成员变量。它可以通过类名直接调用，不需要创建对象。
- 静态全局变量和函数：在全局作用域中，static 限定符限制变量或函数的作用域仅在声明它的文件中，使其具有内部链接属性。
volatile 关键字
volatile 关键字用于声明一个变量可能会被意外地改变，通常由硬件或其他线程修改，因此编译器不应对其进行优化。
| 特性 | static | volatile |
|---|---|---|
| 目的 | 控制变量或函数的生命周期与作用域 | 防止编译器优化，保证每次访问都读取内存 |
| 使用场景 | 全局变量、类成员、局部变量、函数等 | 多线程访问变量、硬件寄存器访问 |
| 生命周期 | 影响变量的生命周期（如静态局部变量） | 不影响生命周期，只影响编译器优化行为 |
| 作用 | 变量初始化一次，保持函数调用间的变量状态 | 保证变量的值随时从内存读取，避免缓存 |
| 多线程 | 不直接用于线程安全 | 可以用于多线程编程中确保内存可见性 |
| 优化 | 不影响编译器优化 | 禁止编译器优化对该变量的存储 |
3.宏定义和内联函数比较
| 特性 | 宏定义 (Macro) | 内联函数 (Inline Function) |
|---|---|---|
| 替换机制 | 纯文本替换 | 编译器决定是否展开为内联 |
| 类型检查 | 无类型检查 | 有类型检查，遵循C++函数的规则 |
| 作用域 | 无作用域，影响整个文件 | 遵循C++作用域规则，局部有效 |
| 调试 | 难以调试，无法设置断点 | 易于调试，支持断点和调试信息 |
| 错误处理 | 容易引入难以察觉的错误，如优先级问题 | 具有类型和范围检查，减少潜在错误 |
| 代码膨胀 | 可能导致代码膨胀 | 大量调用可能导致膨胀，但编译器会优化 |
| 使用场景 | 常用于定义常量、简单的代码替换 | 用于小型、频繁调用的函数，提高效率 |
4.多态的实现方式
| 实现方式 | 描述 | 关键特性 |
|---|---|---|
| 编译时多态 | 在编译时决定调用哪个函数或操作符。 | 静态绑定（Static Binding） |
| 函数重载 | 同一个函数名可以有不同的参数列表。 | 根据参数类型和数量选择合适的函数。 |
| 运算符重载 | 为用户定义的类型提供操作符的不同实现。 | 允许自定义类型像内置类型一样使用操作符。 |
| 模板重载 | 使用模板参数来创建多态行为。 | 泛型编程，通过模板参数进行多态。 |
| 运行时多态 | 在运行时决定调用哪个函数或操作。 | 动态绑定（Dynamic Binding） |
| 虚函数 | 基类中声明为 virtual 的函数，在派生类中可以被重写。 | 通过基类指针或引用调用派生类的实现。 |
5.内存管理
6.如何实现线程安全的队列
- 互斥锁和条件变量
- 原子操作
- 消息队列
7.哈希表原理，设计思路
哈希表是一种基于 键值对 存储的数据结构。它通过 哈希函数 将键（Key）映射到数组中的一个位置（索引），从而实现快速的数据插入、删除和查找操作。
设计一个哈希函数，将键转换为数组的索引值。这个函数应该尽量将不同的键均匀分布到数组的不同位置，减少冲突。
8.用过哪些设计模式 - 实现、使用场景
算法题
- 旋转数组查找
- 利用旋转数组的特性，改进二分查找算法。
- 直接遍历数组寻找目标值。
- 先找到数组的旋转点（最小值），然后分别对旋转点左侧和右侧的两个有序子数组进行二分查找。
- 奇偶分离，需要保证相对顺序
排序算法
10.单核 CPU 上运行多线程程序需要加锁吗
需要加锁。不加锁可能导致逻辑错误和数据不一致。
11.进程、线程、协程对比
| 特性 | 进程 | 线程 | 协程 |
|---|---|---|---|
| 定义 | 程序的执行实例，拥有独立的地址空间。 | 进程中的执行单元，分享进程的地址空间。 | 轻量级的执行单元，通常由用户态库管理。 |
| 资源占用 | 每个进程拥有独立的资源，如内存、文件描述符等。 | 线程共享进程的资源，资源占用比进程少。 | 协程共享线程的资源，占用最小。 |
| 创建与销毁 | 创建和销毁开销较大。 | 创建和销毁开销较小。 | 创建和销毁开销最小。 |
| 调度 | 由操作系统内核进行调度。 | 由操作系统内核进行调度。 | 由用户态库进行调度，通常不涉及内核调度。 |
| 上下文切换 | 上下文切换开销较大（涉及内核态和用户态）。 | 上下文切换开销较小（不涉及内核态）。 | 上下文切换开销最小（在用户态进行）。 |
| 并发性 | 支持多进程并发执行。 | 支持多线程并发执行。 | 支持高效的协作式并发执行。 |
| 通信 | 进程间通信（IPC）复杂。 | 线程间通信相对简单（共享内存、信号量等）。 | 协程通常通过函数调用或共享变量进行通信。 |
| 同步 | 需要进程间同步机制。 | 需要线程同步机制（如互斥锁、条件变量）。 | 通过协程的调度和状态管理进行同步。 |
| 应用场景 | 适用于需要完全隔离的任务。 | 适用于需要共享资源的任务。 | 适用于高效的协作式任务处理，通常在单线程中。 |
12.Linux 网络 IO 模型
- 阻塞 I/O: 简单但效率低。
- 非阻塞 I/O: 线程可以继续执行其他任务，但可能会进行轮询。
- I/O 多路复用: 高效处理大量并发连接，epoll 在 Linux 中表现优异。
- 信号驱动 I/O: 避免轮询，但实现复杂。
- 异步 I/O: 高效，适用于高并发应用，但实现复杂。
13.Redis数据结构、高效的原因、持久化的方式
- 数据结构: Redis 提供了多种高效的数据结构，包括字符串、哈希、列表、集合、有序集合、位图、HyperLogLog 和地理空间。
- 高效原因: 内存存储（在内存中操作，读写速度非常快。）、高效数据结构（使用高效的底层数据结构）、单线程模型（避免了线程上下文切换的开销）、I/O 多路复用和简单协议使 Redis 高效。
- 持久化方式: RDB 快照、AOF 日志和 RDB + AOF 组合提供了不同的持久化选项。
14.MySQL主键索引和唯一索引
| 特性 | 主键索引（Primary Key Index） | 唯一索引（Unique Index） |
|---|---|---|
| 唯一性 | 强制唯一性，不允许重复值和 NULL。 | 强制唯一性，但允许 NULL 值。 |
| 自动生成 | 默认自动创建（如果未指定主键，InnoDB 会自动生成一个隐藏的聚簇索引）。 | 需要显式创建。 |
| 用途 | 标识表中的唯一记录，并用于表间的关系（如外键）。 | 用于保证某列或多列的值唯一。 |
| 数量限制 | 每个表只能有一个主键索引。 | 每个表可以有多个唯一索引。 |
| 聚簇索引 | 是聚簇索引，表中的数据按主键索引组织和存储。 | 可以是非聚簇索引，数据存储与索引分离。 |
| 外键约束 | 可以作为外键的参照字段。 | 不能作为外键的参照字段。 |
| 性能影响 | 插入和更新时有较大开销，因为必须保持数据有序。 | 插入和更新时有一定开销，但通常比主键索引小。 |
| 默认行为 | 如果不指定，则通常会使用主键索引进行查询。 | 如果查询涉及唯一约束的列，可能会使用唯一索引。 |
15.MySQL事务隔离级别，是否解决了不可重复读和幻读，什么情况下会幻读
| 隔离级别 | 不可重复读 | 幻读 | 幻读发生情况 |
|---|---|---|---|
| 读未提交 | 未解决 | 未解决 | 任何时候都可能发生，事务可以读取到其他未提交事务的数据。 |
| 读已提交 | 解决 | 未解决 | 另一事务在当前事务查询后插入或删除数据，再次查询时发生。 |
| 可重复读 | 解决 | 解决（MySQL InnoDB 中） | MySQL InnoDB 使用间隙锁防止幻读，否则可能发生。 |
| 可串行化 | 解决 | 解决 | 隔离最严格，不会发生幻读，事务按顺序串行执行。 |
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20.读过哪些中间件源码
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