一、常用设计模式
https://blog.csdn.net/m0_71530237/article/details/141140118?spm=1001.2014.3001.5501
二、死锁以及解决方式？
死锁：一种常见的并发问题，发生在多个进程或线程因为竞争资源而陷入相互等待的状态，导致这些进程或线程无法继续执行，要理解死锁，通常会涉及以下四个必要条件。
1、互斥条件：资源是不可共享的，即一个资源在同一时间只能被一个进程占用。
2、占有且等待：一个进程已经持有一个资源，同时又在请求其他资源，而此时这些资源正被其他进程占有。
3、不可剥夺：资源不能被强制剥夺，进程只能资源释放资源。
4、循环等待：存在一个进程集，这些进程之间形成一个循环的资源等待链。
死锁的解决方式：
1、死锁预防：确保上诉四个条件中的至少一个不能成立，即可阻止死锁发生
2、死锁避免：使用某些算法来动态的判断资源分配状态，避免进入死锁状态，常见的方法是银行家算法。
银行家算法在进程请求资源时，判断系统是否会进入不安全状态。如果不会，则分配资源；否则拒绝该请求，防止死锁发生。
3、死锁检测与恢复：允许系统进入状态，然后检测和处理它。
4、资源有序分配：通过给资源定义一个全局顺序，进程只能按照顺序请求资源，避免循环等待的产生。
实践中的死锁解决方式：
超时机制：当一个线程请求资源超过一定时间时，认为它可能处于死锁状态，释放已持有资源并重新开始请求。
锁分层：为不同资源定义不同的优先级和层级，线程只能按照优先级从低到高的顺序去请求资源，避免循环等待。
三、堆栈空间？堆和栈的区别？堆栈溢出问题？
1、栈
栈是操作系统为每个线程分配的一块连续内存空间，用于存储局部变量、函数参数、返回地址等。栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，具有自动管理内存的特点。
存储内容：局部变量、函数参数、返回地址、函数调用过程中的临时数据。
分配方式：栈的内存分配由操作系统自动完成，通常由编译器在函数调用时生成指令管理。
内存大小：站的大小是固定的，一般由操作系统在程序启动时确定。
优点：速度快，自动分配内存和释放，不容易产生内存泄漏。
缺点：大小优先，不能存储大数据；递归调用或过深的函数调用栈容易造成栈溢出。
栈的调用流程：
1、参数返回地址等数据会压入栈中。
2、在函数内部的局部变量也会存储在栈上。
3、函数返回时，栈顶数据（函数返回值和局部变量等）会被弹出，释放栈空间
2、堆
堆是操作系统提供的一块较大的动态空间，专门用于存储动态分配的数据，程序运行时可以通过动态内存分配函数（如malloc（）、new）来手动管理堆内存。
存储内容：动态分配的内存快（如malloc（）、new分配的内存）
分配的方式：由程序员手动分配和释放，灵活且可动态扩展。
内存大小：堆的大小不固定，通常由操作系统的物理内存决定，能够存储较大的数据。
优点：可以动态分配大内存快，灵活方便，数据生命周期可以跨越多个函数调用。
缺点：分配和释放的速度较慢，如果程序员忘记释放内存，容易造成内存泄漏；过多的动态分配也可能导致堆碎片问题，影响内存效率。
堆的调用流程：
1、使用malloc（）或new函数分配内存。
2、返回一个指向这块内存的指针。
3、当不在需要时通过free（）或delete释放内存，否则会发生内存泄漏。
栈与堆的比较：
| 特性 | 栈 | 堆 |
| 管理方式 | 由操作系统自动管理 | 需要程序员手动管理 |
| 存储内容 | 局部变量、函数参数、返回地址等 | 动态分配的对象和数组 |
| 分配速度 | 快（内存连续，自动分配和释放） | 慢（需要寻找空闲内存、手动管理） |
| 内存大小 | 较小（通常几MB） | 较大（取决于系统可用物理内存） |
| 生命周期 | 随函数调用结束自动释放 | 需程序员手动释放、否则会内存泄漏 |
| 使用场景 | 局部变量、函数调用 | 动态分配大数据或对象 |
| 常见问题 | 栈溢出（如递归过深） | 内存泄漏、堆碎片 |
四、内存泄漏？如何避免？
内存泄漏是指程序在动态分配内存后，未能正确释放已不再使用的内存，导致该内存无法被再次分配和使用。随着程序的运行，未释放的内存逐渐增多，最终可能导致系统内存耗尽，引发系统崩溃或系统性能下降和。避免内存泄漏是编写高效、健壮系统的重要环节。
如何避免：
1、手动释放内存
2、避免重复分配内存
3、使用智能指针
五、智能指针的本质是什么？
智能指针本质上是一个类，用来存储指向动态分配对象的指针，负责动态释放动态分配的对象，防止内存泄漏。动态分配资源，交给一个类对象去管理，当类对象声明周期结束时，自动调用析构函数释放资源。借助RAII和类的特点，防止内存泄漏的问题。
六、野指针？
①、定义一个指针变量，没有给他指向有效的空间或置为空时，系统会默认初始化一个随机地址，变成野指针。②、释放一个指针变量指向的空间时，没有置为空，也会变成野指针。
避免野指针：
1、定义指针变量时，要么设为空，要么指向合法的内存
2、向指针变量指向的空间赋值时，一定要开辟内存空间，
3、开辟空间后需要检查是否分配成功
4、分配成功后要进行初始化
5、注意使用时不要越界访问，否则会产生内存泄漏
6、结束时要释放内存空间
7、释放完之后要将指针变量置为空
检测工具：
gcc自带的ASAN或valgrind工具
七、指针和引用的区别？
指针是一个变量，引用是变量的别名；指针可用为空，引用定义时必须初始化；指针在初始化之后可以改变指向，引用在初始化之后不可以改变指向；指针可以有多级，引用最多两级；指针需要动态分配内存空间，引用不需要动态分配；指针引用占8个字节；指针间接访问，效率低、，引用直接访问，效率高；做函数形参时，指针需要考虑传值还是传址，引用不需要考虑，它既可以访问，也可以修改，函数返回值是引用可以做左值；
八、C++三大特性？
封装：
封装是面向对象的核心思想，因为封装解决了代码独立性的问题，从而提高了代码的复用性，为复用性和扩展性提供了基础，封装将成员属性和成员方法绑定在一起，通过选择访问权限实现对外提供接口，对内开放数据从而达到对数据的保护，类内有构造函数和析构函数，不用去考虑释放，提供了一种更安全的机制，提高开发效率。
类封装的本质是在于将数据和行为绑定在一起，然后通过对象来完成操作，封装对私有函数添加get/set方法，全局变量会破坏数据的封装，可以采用静态成员来解决。
继承：
派生类可以使用基类的属性和方法，实现不同类之间的代码复用性，继承使得我们可以基于已有的类创建新的类，无需重新编写实现代码，派生类可以添加新的属性和方法，或重写（override）基类的方法来实现新的功能（通过重写虚函数virtual来实现）
基类提供属性和方法，派生类继承自基类并扩展或修改其行为
单继承 ：一个派生类只能继承自一个基类
多继承 ：一个派生类可以同时继承自多个基类
多态：
①多态是使用同一接口，传递不同实例对象，执行不同操作（C语言中的共用体就是一种多态）
②当功能不断变化，考虑用多态实现代码的扩展性
③静多态（编译时绑定）的函数重载和模板和动多态（运行时绑定）的虚函数（少用）
④基类中要有虚函数；派生类要重写基类中的虚函数（override）；通过基类的指针或引用绑定派生类的对象
⑤优点，多态解决代码扩展性的问题，增加程序的灵活性，减轻系统升级、维护、调试的工作量和复杂度
缺点：多态影响效率，造成空间浪费（引入虚函数表指针）
九、重载、重写和隐藏？
重写：派生类中重新定义基类的虚函数，具有相同的函数签名，实现多态
重载：同一作用域内定义多个同名函数，但是他们的参数不同
隐藏：子类中定义了与父类具有相同名字但不同参数列表的函数，或子类中定义了与父类中非虚函数同名的函数，此时，父类中的同名函数在子类中被隐藏。子类的函数会覆盖父类的同名函数
十、this指针？
this指针是隐藏在对象成员函数内的一种指针，当一个对象被创建后，他的没有个成员函数都含有一个系统自动生成的隐含指针this，用于保存这个对象的地址，也就是说我们没有写上this指针，编译器在编译的时候也会加上。this永远指向当前对象，this指针并不是对象的一部分，不会影响sizeof（对象的大小）的结果。
this指针是C++实现封装的一种机制，他将对象和该对象调用的成员函数连接在一起，在外部看来，每一个对象都拥有自己的成员函数。一般情况下，不写this，而是让系统进行默认设置。
十一、局部变量和全局变量？
| 特性 | 局部变量 | 全局变量 |
| 作用范围 | 尽在定义的函数或代码块内可见 | 整个程序范围内可见 |
| 生命周期 | 进入作用域时创建，离开作用域时销毁 | 程序启动时创建，程序结束时销毁 |
| 存储位置 | 栈内存 | 全局数据区或静态存储区 |
| 初始化 | 无默认初始值，使用前需手动初始化 | 自动初始化为0或null |
| 访问方式 | 只能子啊定义他的函数或块内访问 | 可被程序的任何地方访问（除非有限定） |
| 冲突问题 | 不会和其他函数中的局部变量冲突 | 可能会与其他模块中的变量或函数名冲突 |
十二、进程间通信和线程间通信？
进程间通信：
传统通信：管道、信号
ipc通信：消息队列、共享内存、信号量
网络通信：socket（套接字）
线程间通信：
全局变量、条件变量、信号量、消息队列、事件、管道和文件
十三、多线程访问同步方式？
互斥锁：用于保护共享资源，确保同一时间只有一个线程能够访问该资源
读写锁：允许多个线程同时读取共享资源，但写操作需要独占资源
条件变量：用于在线程之间传递信号，允许一个线程等待条件满足后继续执行
信号量：一种计数器，用于控制对资源的访问
十四、线程池？
线程池如何实现？
线程池通过安全队列存储执行的任务，并使用多个线程从队列中取出任务执行。线程池通过 submit 方法提交任务，任务被封装成 std::packaged_task 并加入队列中。当任务到来时，通过条件变量唤醒等待的线程，线程执行任务。线程池在析构时会确保所有任务执行完毕，关闭线程并释放资源。
如何确保线程池中的任务能够按照顺序执行？
线程池不保证任务按照提交顺序执行，因为多个线程可能并发执行任务，如果需要严格的顺序控制，可以通过使用额外的同步机制（队列或条件变量）来管理任务的执行顺序
线程池中为什么不直接存储线程对象，而是存储指向线程的指针？
存储指向线程的指针可以避免对象的拷贝和移动操作，保证每个线程对象在创建后都能被正确管理和释放。如果存储线程对象本身，可能会引发不必要的拷贝构造和移动构造操作
线程池的作用是什么？他是如何提高多线程应用的性能？
线程池的主要作用是通过复用以创建的线程来执行任务，避免频繁创建和销毁线程开销，从而提高性能。线程池提前创建·一定数量的线程，当有任务时，线程池中的线程可以直接处理任务，避免了创建新线程的延迟
十五、connect连接方式？
网络编程中用于建立客户端和服务器端之间的连接的系统调用。它主要用于基于 TCP/IP 协议的套接字编程中，用于客户端连接到服务器
十六、TCP与UDP的区别？
十七、简单的数据结构？
https://blog.csdn.net/m0_71530237/article/details/141996354?spm=1001.2014.3001.5501
十八、槽函数的使用以及注意事项？
槽函数本质上是一个普通的成员函数，它可以被信号触发，槽函数的定义与普通函数类似，但是要放在slots：访问控制符之下，或通过Q_OBJECT宏使其成为槽函数。使用connect()函数将信号和槽连接起来。第一个参数：发送信号的对象；第二个参数：信号的名称；第三个参数：接收信号的对象；第四个参数：槽函数的名称，从QT5开始，可以使用lambda表示式，不需要定义一个单独的槽函数
注意事项：信号和槽默认线程安全；使用Q_OBJECT宏
十九、C++新特性
自动类型推导 (auto)： 自动推导变量的类型，减少显式类型声明的繁琐
范围 for 循环： 用于遍历容器或数组，简化代码。
nullptr： nullptr 取代 NULL，表示空指针，类型更明确。
lambda 表达式： 允许定义匿名函数，常用于 STL 算法或事件处理。
智能指针 (std::shared_ptr 和 std::unique_ptr)： 引入了自动管理内存的智能指针，减少手动管理内存泄漏的风险
右值引用 (&&) 和移动语义： 移动语义允许资源的转移，而不是复制，提高了性能，特别是在容器操作中
线程支持 (<thread> 头文件)： 引入了标准线程库，简化了多线程编程