牛客模拟面 面经1/2

Linux 中 fork() 函数的作用

它的作用是从已经存在的进程中创建一个子进程，而原进程称为父进程。

静态变量/全局变量/局部变量的特点

1. 位置

   局部变量：在函数中或者方法中，函数的参数，局部代码块中。

   全局变量：在文件中，函数外。

   静态变量：使用 static 修饰，可以是局部、全局或者修饰类成员。

2. 作用域

   局部变量：作用域为局部，也就是函数或方法中，出了作用域就不能访问，同一作用域不能有同名的变量，如果全局变量和局部变量同名，则访问时采用"就近原则"。

   全局变量：作用域为全局，在本文件或者其它文件中都可以访问，在其它文件中访问可以通过 extern 进行声明，表示使用外部的全部变量。

   静态变量：静态局部变量作用域为局部，静态全局变量作用域为所在文件中，其它文件中访问不了。

3. 内存位置

   局部变量：存储在栈内存中。

   全局变量：存储在静态存储区中，如果未初始化或者初始化为0，在BSS段，初始化了在DATA段。

   静态变量：存储在静态存储区中，如果未初始化或者初始化为0，在BSS段，初始化了在DATA段。

4. 生命周期

   局部变量：出了作用域销毁。

   全局变量：程序结束销毁。

   静态变量：程序结束销毁。

STL 中 resize() 和 reserve() 的区别

resize() 和 reserve() 两个成员函数都是 vector 容器的公有成员函数，涉及到容器的 capacity 和 size。

1. capacity 和 size

capacity：该值在容器初始化时赋值，指的是容器能够容纳的最大的元素的个数，也就是容量。

size：指的是容器中实际元素的个数。

resize() 既修改了 capacity 大小，也修改了 size 大小，而 reserve() 只修改 capacity 大小，不修改 size 大小。

2. resize() 和 reserve() 的功能及区别

resize()：重新指定容器的长度，若容器变长，则以默认值填充新位置（还有一个重载的 resize() 函数，可以使用指定的元素进行填充），如果容器变短，则末尾超出容器长度的元素被删除。

reserve()：容器预留len个元素长度，预留位置不初始化，元素不可访问。

虚拟地址空间有哪些部分

用户空间、内核空间、栈空间、堆空间、代码段、BSS段、DATA段

1. 内核空间

   存放内核的代码和数据，所有进程的内核代码段都映射到同样的物理内存，并在内存中持续存在，是操作系统的一部分。内核空间为内核保留，不允许应用程序读写该区域的内容或直接调用内核代码定义的函数。

2. 用户空间

   用户空间给各个进程使用，也称为使用者空间。用户空间中的代码运行在较低的特权级别上，只能看到允许它们使用的部分系统资源，并且不能使用某些特定的系统功能，也不能直接访问内核空间和硬件设备，以及其他一些具体的使用限制。用户空间又大致细分为下列一些空间：

   • 栈空间
   • 共享区
   • 堆空间
   • BSS 段（未初始化数据段）
   • DATA 段（已初始化数据段）
   • TEXT 段（代码段）
   • 保留区

map 和 unordered_map 的区别？

map 和 unordered_map 都是 C++ STL 中的容器，它们的区别主要体现在头文件、实现原理、优缺点以及适用场景的不同。

1. 头文件

#include < map >

#include < unordered_map >

2. 实现原理

   • map 底层采用红黑树实现，红黑树具有自动排序的功能，因此 map 内部的所有元素都是有序的，红黑树的每一个节点都代表着 map 的一个元素。对于 map 进行的查找、删除、添加等一系列的操作都相当于是对红黑树进行的操作。
   • unordered_map 内部实现了一个哈希表，其元素的排列顺序是无序的。

3. 优缺点及适用场景

   • map

     • 优点：有序性，其元素的有序性在很多应用中都会简化很多的操作；底层适用红黑树实现，因此效率非常的高
     • 缺点：空间占用率高，因为map 内部实现了红黑树，虽然提高了运行效率，但是因为每一个节点都需要额外保存父节点、孩子节点和红/黑性质，使得每一个节点都占用大量的空间
     • 适用场景：对于那些有顺序要求的问题，用map 会更高效一些

   • unordered_map

     • 优点：内部实现了哈希表，因此其查找速度非常的快
     • 缺点：哈希表的建立比较耗费时间适用处：对于查找问题，unordered_map 会更加高效一些

简述一下堆和栈的区别

1. 管理方式

对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需手动控制；对于堆来说，分配和释放都是由程序员控制的。

2. 空间大小

总体来说，栈的空间是要小于堆的。堆内存几乎是没有什么限制的；但是对于栈来讲，一般是有一定的空间大小的。

3. 碎片问题

对于堆来讲，由于分配和释放是由程序员控制的（利用new/delete 或 malloc/free），频繁的操作势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的内存碎片，使程序效率降低。对于栈来讲，则不会存在这个问题，因为栈是先进后出的数据结构，在某一数据弹出之前，它之前的所有数据都已经弹出。

4. 生长方向

对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是沿着内存地址增加的方向，对于栈来讲，它的生长方式是向下的，也就是沿着内存地址减小的方向增长。

5. 分配方式

堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有两种分配方式：静态分配和动态分配，静态分配是编译器完成的，比如局部变量的分配；动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配是由编译器实现的，无需我们手工实现。

6. 缓存方式

栈使用的是一级缓存， 通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放；堆是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收），所以调用这些对象的速度和效率都要相对低一些。