INTERVIEW

I will put the interview questions here.

linux 和 os

  1. fd

    fd 是一个整数，open 时产生，起到索引作用；

    PCB（Process Control Block）进程控制块中保存着一份文件描述符表，每个表项都指向一个已打开文件的指针。进程可以通过 PCB 中文件描述符表找到某个 fd 对应的文件指针 filp；

    fopen 返回的是一个 FILE 结构（包含 fd）的指针，故 FILE 结构函数可以看作是对 fd 操作的封装，优点是带有 I/O 缓存；

  2. netstat

    显示网络状态信息：网络连接、路由表、接口状态、masquerade 连接，多播成员；

    命令输出结果可分为两部分：

    • Active Internet connections：有源 TCP 连接
      • Proto 使用的协议：tcp、udp；
      • Recv-Q 和 Send-Q 指接收队列和发送队列，一般应该是 0，否则表示数据包在队列中堆积；
      • State 显示套接字状态；
    • Active UNIX domain sockets：有源 Unix 域套接口，仅能用于本机通信，效率比网络套接字高一倍；
      • Proto 使用的协议：unix；
      • RefCnt 表示连接到本套接口上的进程号；
      • Types 显示套接口的类型；
      • Path 连接到套接口的进程使用的路径；

  3. tcpdump（*）

    抓包工具，截取本地网络接口的数据；

  4. ipcs

    显示进程间通信设施状态的工具，可以显示消息队列、共享内存、信号量的信息；

  5. ipcrm

    手动解除系统上共享内存的分配；

  6. 查看 cpu 信息

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    cat /proc/cpuinfo
cat /proc/meminfo

  7. 查看硬盘信息

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    # 简略信息
df -lh
   
# 详细信息
cat /proc/scsi/scsi

  8. 查看以太网网卡信息

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    dmesg | grep eth

  9. 显示系统内核版本号、名称、机器类型

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    uname -a

  10. awk（*）

    awk 是一种样式扫描和处理语言。使用它可以通过创建简短的程序实现读取输入文件、为数据排序、处理数据、对输入执行计算以及生成报表等功能；

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    # 使用方法（会对文件的每一行都执行 AWK 脚本）
awk '{pattern + action}' {filenames}

  11. sed（*）

    Stream Editor 文本流编辑，sed 是一个“非交互式的”面向字符流的编辑器；

  12. grep（*）

  13. iostat（*）

    apt-get install sysstat 进行安装；

    I/O statistics（输入/输出统计）能对系统的磁盘操作活动进行监视，同时也会汇报 CPU 使用情况；

  14. top（*）

    top -p <进程号> 监视进程信息；

    top -H -p <进程号> 监视进程信息，并显示线程信息；

  15. 共享内存的使用和实现原理

  16. 共享内存段被映射到进程空间后，存在于进程空间的什么位置？

  17. 共享内存段最大限制是多少？

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    ➜  ~ sysctl kernel.shmmax
kernel.shmmax = 18446744073692774399

  18. c++ 进程内存空间分布（*）

  19. elf 是什么？

  20. gdb

  21. 如何定位内存泄漏？

    top 指令观察系统的内存总额变化 –> top -p <pid> 观察某个进程内存变化 –> top -H -p <pid> 观察该进程中线程的内存变化；

  22. 动态链接和静态链接的区别？

  23. 32 位系统一个进程最多可以有多少堆内存？

  24. 线程和进程的区别和使用场景（从 cpu 调度、上下文切换、数据共享、多核 cpu 利用率、资源占用等方面回答）？哪些共享是一个线程私有的？

    寄存器是线程私有的；

  25. 写一个 c 程序辨别系统是 64 位还是 32 位？

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    int k = ~0;
if((unsigned int)k > 4294967296)
    cout << "64 bits system" < <endl;
else
    cout << "32 bits system" << endl;

  26. 写一个 c 程序辨别系统是大端还是小端字节序？（*）

    使用联合体（其中一个成员使用 char 类型），通过它输出的是 int 的高字节还是低字节进行辨别；

  27. 列出常见的信号，信号怎么处理？

  28. 系统如何将一个信号通知到进程？

  29. i++ 是否是原子操作？

    不是原子操作，i++ 分为三个阶段：内存到寄存器、寄存器自增、写回内存；

  30. linux 系统的同步机制有哪些？

  31. 什么是死锁？如何避免死锁？

  32. linux 系统的异步机制有哪些？

  33. exit() 与 _exit() 的区别？

  34. 如何实现守护进程？

  35. linux 的内存管理机制是什么？

  36. linux 的任务调度机制是什么？

  37. 标准库函数和系统调用的区别？

  38. linux 系统的五种 I/O 模式

C 基础

  1. 宏定义和展开

  2. 位操作

  3. 指针操作和计算

    • 指针的四要素
    • 指针变量的长度
    • const、volatile 修饰指针的含义
    • 堆和栈上的指针
    • 什么是指针的释放
    • 数据结构中的指针
    • 函数指针
    • 指针作为函数的参数
    • 指向指针的指针
    • 指针与地址的区别
    • 指针与数组名的关系
    • 怎样防止指针的越界使用问题
    • 指针的类型转换
    • 什么是指针退化
    • 指针 p++

  4. 内存分配的三种方式

    • 从静态存储区域分配
    • 在栈上创建
    • 从堆上分配

  5. sizeof 一个结构体求大小

  6. 各类常用库函数的实现（memcpy 考虑内存重叠）

  7. 哪些库函数属于高危函数

    如 strcpy；

  8. 写一个宏 OFFSETOF(s, m) 实现求 m 在 s 中的偏移量（s 是结构类型，m 是 s 的成员）

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    #define OFFSETOF(s, m) ({s s1;(void*)(&s1)-(void*)(&s1->m);})

C++ 基础

  1. inline 的作用（*）

    在 c/c++ 中，为了解决一些频繁调用的小函数大量消耗栈空间（栈内存）的问题，引入了 inline 修饰符，表示为内联函数。

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    #include <stdio.h>
    
inline const char *num_check(int v)
{
    return (v % 2 > 0) ? "奇" : "偶";
}
    
int main(void)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 100; i++)
        printf("%02d   %s\n", i, num_check(i));
    return 0;
}

    上面的例子就是标准的内联函数的用法，使用 inline 修饰带来的好处我们表面看不出来，但在内部的工作使得每个 for 循环的内部任何调用 num_check 的地方都换成了 (i%2>0)?”奇”:”偶”，这样就避免了频繁调用函数对栈内存重复开辟所带来的消耗。

  2. 重载和重写的概念；（*）

  3. 一个 string 类的完整实现（operator= 是关键）

  4. 虚函数的作用和实现原理

  5. sizeof 一个类求大小（注意成员变量、函数、虚函数、继承等等对大小的影响）

  6. 指针和引用的区别（*）

  7. 多重类构造和析构的顺序

    先调用基类的构造函数，再调用派生类的构造函数；

    先构造的后析构，后构造的先析构；

  8. stl 各容器的实现原理

    STL 共有六大组件：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器；

    序列式容器有：

    • vector
    • list
    • deque
    • map
    • stack
    • queue
    • heap
    • priority_queue
    • slist

    关联式容器有：

    • set
    • map
    • multiset
    • multimap
    • hash_xxx

  9. extern c 是干嘛的（结合编译器的函数名修饰机制回答）（*）

  10. volatile 是干嘛的（结合 cpu 的寄存器缓存机制回答）

  11. static、const 的用法；（*）

    static 主要功能是隐藏，其次因为 static 变量存放在静态存储区，所以它具备持久性和默认值 0；

    const 用途：

    • 修饰变量，说明该变量不可以被改变；
    • 修饰指针，分为指向常量的指针和指针常量；
    • 常量引用，经常用于形参类型，即避免了拷贝，又避免了函数对值的修改；
    • 修饰成员函数，说明该成员函数内不能修改成员变量。

  12. 智能指针（*）

数据结构

  1. 各类树结构的实现和应用
  2. 各类排序：大根堆的实现，快排（如何避免最糟糕的状态？），bitmap 的运用等
  3. hash 相关（如为什么一般 hashtable 的桶数会取一个素数？如何有效避免 hash 结果值的碰撞）

网络编程

  1. tcp 和 udp 的区别？

  2. udp 调用 connect 有什么作用？

  3. tcp 连接中时序图和状态图（*）

  4. socket 服务端的实现，select 和 epoll 的区别？

  5. epoll 有哪些触发模式，有啥区别？

  6. 大规模连接的场景，并发模型怎么设计？

  7. tcp 结束连接怎么握手，time_wait 状态是什么，为什么会有 time_wait 状态？哪一方会有 time_wait 状态，如何避免 time_wait 状态占用资源？

  8. tcp 头多少字节？哪些字段？

  9. 什么是滑动窗口？

  10. connect 会阻塞怎么解决？

    设置非阻塞，然后用 select 检测状态；

  11. 如果 select 返回可读，结果只读到 0 字节，什么情况？

  12. keepalive 是什么？如何使用？

  13. 列举你知道的 tcp 选项，并说明其作用？

  14. socket 什么情况下可读？

  15. 流量控制与拥塞控制的区别，节点计算机怎样感知网络拥塞了？（*）

    在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络性能就要变坏，这种情况就叫做网络拥塞。

    使用 tcp 的四种拥塞控制算法进行处理。

数据库

  1. sql 语言
  2. 服务器数据库大规模数据怎么设计？
  3. db 各种性能指标

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