面试知识点总结

橘子味的冰淇凌
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编程语言

C和C++的区别

  1. C是面向过程的语言，而C++是面向对象的语言 
  2. C和C++动态管理内存的方法不一样，C是使用malloc/free函数，而C++除此之外还使用new/delete关键字 
  3. C++的类是C里没有的，但是C中的struct是可以在C++中正常使用的，并且C++对struct进行了进一步的扩展，使得struct在C++中可以和class有一样的作用。而唯一和class不同的地方在与struct成员默认访问修饰符是public，而class默认的是private
  4. C++支持重载，而C语言不支持 
  5. C++有引用，C没有
  6. C++全部变量的默认链接属性是外链接，而C是内链接
  7. C 中用const修饰的变量不可以用在定义数组时的大小，但是C++用const修饰的变量可以

C++的面向对象特点？

  • 封装：即隐藏对象的属性和实习细节，仅对外公开接口

  • 对于类的内部，成员函数可以自由修改成员变量

  • 对于类的外部，良好的封装能够减少耦合

  • 继承：即子类继承父类的特征和行为，使得子类具有父类的成员变量和方法

  • 单继承：一个类只能继承一个父类

  • 多继承：一个子类继承多个父类

  • 假如两个类具有相同的属性和方法，就可以将这些相同的部分抽取到父类中。

  • 多态：同一个行为具有多个不同的表现形式或形态的能力。表现形式有覆盖和重载

  • 覆盖是指子类重写从基类继承过来的函数，函数名、返回类型、参数列表都必须和基类相同。当子类的对象调用成员函数对时候，如果成员函数有被覆盖就调用子类的版本，否则调用从基类继承的函数

  • 重载是指相同作用域中有多个同名的函数，这些函数参数表不同，编译器根据函数不同的参数表对同名函数的名称作修饰，然后这些同名函数就成了不同函数

如何用C实现面向对象的三个特性：封装、继承、多态？

  1. 封装：适用函数指针把属性和方法封装到结构体中
  2. 继承：结构体嵌套
  3. 多态：父类和子类方法的函数指针不同

C++和python的区别？

  • python是脚本语言，是解释性语言，跨平台；C++是编译型语言，运行效率高
  • python使用不同的缩进来表示不同代码块，而C++使用{ }
  • 全局变量：python中不能直接修改全局变量，可以访问；如果需要修改，使用global来标识
  • 传参：python可以使用“关键字参数”来改变函数定义时的传参顺序，但是C++不可以

blog.csdn.net/Cxiazaiyu/a…

虚函数、纯虚函数？

纯虚函数是一种特殊的虚函数，在基类中不能对虚函数给出有意义的实现，而把它声明为纯虚函数，其实现应该留给派生类去做

virtual int A() =0;
  • 类中使用virtual关键字来声明虚函数，一旦该函数带有函数体，哪怕是空实现，其也称为虚函数。纯虚函数只是一个接口，是一个函数声明而已，留到子类中区实现
  • 虚函数在子类中可以进行重写，称之为覆盖，这样编译器可以使用后期绑定来达到多态，但是也可以不对虚函数进行重写。纯虚函数必须在子类中进行实现。
  • 带纯虚函数的类叫做抽象类，该类不能直接生成对象，只有被继承，并重写虚函数之后才能使用。抽象类被继承，子类既可以是抽象类也能是普通类

虚析构函数？

虚析构函数是为了解决基类的指针指向派生类对象，并用基类的指针删除派生类对象

class shape{
public:
    shape();//构造函数不能是虚函数
    virtual double calcArea();
    virtual ~shape();//虚析构函数
};
class circle:public shape{
public:
    virtual double calcArea();
    ...
};
int main(){
    shape* s=new circle(4.0);
    s->calcArea();
    delete s;//因为s有虚析构函数，所以delete释放内存时，先调用子类析构函数，再调用基类析构函数，防止内存泄漏
}

计算机网络

HTTP和HTTPS的区别

  1. HTTP是超文本传输协议，信息是明文传输。存在安全风险问题。HTTPS解决了HTTP的不安全缺陷，在TCP和HTTP网络层之间加入了SSL/TLS安全协议，使得报文能够加密传输
  2. HTTP连接建立相对简单，TCP三次握手之后就可以进行HTTP的报文传输。但是HTTPS在TCP三次握手之后，还要进行SSL/TLS的握手过程，才可以进行加密报文传输
  3. HTTP的端口号是80，HTTPS的端口号是443
  4. HTTPS协议需要向CA（证书权威机构）申请数字证书，来保证服务器的身份是可信的。

HTTS的加密方式

  1. HTTPS采用的是对称加密和非对称加密结合的混合加密方式
  2. 在通信建立之前采用非对称加密的方式交换“会话密钥”，后续不再使用非对称加密
  3. 在通信过程中全部使用对称加密的“会话密钥”来加密明文数据

采用混合加密的原因

  1. 称加密只只使用一个密钥，运算速度快，密钥必须保密，无法做到安全的密钥交换
  2. 非对称加密使用两个密钥：公钥和私钥，公钥可以任意分发但是私钥保密，解决了密钥交换问题，但是速度很慢

OSI七层和TCP/IP四层

TCP和UDP的区别

  1. 连接：TCP是面向连接的传输协议，传输数据前要先建立连接；UDP不需要连接、即刻传输数据
  2. 服务对象：TCP是一对一的两点服务；UDP支持一对一、一对多、多对多的交互通信
  3. 可靠性：TCP是可靠交付数据的，数据可以无差错、不丢失、不重复、按需到达；UDP是尽最大努力交付，不保证可靠交付数据
  4. 拥塞控制、流量控制：TCP有拥塞控制和流量控制机制，保证数据传输的安全性；UDP没有，即使网络非常拥堵，也不会影响UDP的发送速率
  5. 首部开销：TCP首部长度较长，会有一定的开销，首部在没有使用“选项”字段时是20个字节，如果使用了“选项”字段会边长
  6. 传输方式：TCP是流式传输，没有边界，但保证顺序和可靠；UDP是一个包一个包的发送，是有边界的，但是可能会丢包和乱序
  7. 分片不同：TCP的数据大小如果大于MSS大小，则会在传输层进行分片，目标主机收到后，也同样在传输层组装TCP数据包，如果中途丢失了一个分片，只需要传输丢失的这个分片；UDP的数据大小如果大于MTU大小，则会在IP层进行分片，目标主机收到后，在IP层组装完数据，接着再传给传输层，但是如果中途丢了一个分片，在实现可靠传输的UDP时需要重传所有的数据包，这样传输效率非常差，所以通常UDP的报文应该小于MTU。

TCP和UDP的分别应用场景

因为TCP是面向连接，可以保证数据的可靠性交付，因此经常用于：

  • FTP文件传输
  • HTTP/HTTPS

因为UDP面向无连接，可以随时发送数据，再加上UDP本身的处理简单而且搞笑，常用于：

  • 包总量较少的通信，如DNS、SNMP等。
  • 视频、音频等多媒体通信
  • 广播通信

TCP的三次握手过程和状态变迁

  • 一开始，客户端和服务端都处于CLOSED状态，先是服务端主动监听某个端口，处于LISTEN状态。
  • 客户端会随机初始化序号（client_isn），同时将SYN标志位置为1，表示SYN报文。接着把第一个SYN报文发送给服务端，表示向服务端发起连接，之后客户端将处于SYN-SENT状态。该报文不含应用层数据。
  • 服务端收到客户端的SYN报文之后，首先服务端也随机初始化自己的序号（server_isn），并填入TCP首部的“序号”字段中，同时在”确认应答号“字段填入client_isn+1，接着把SYN和ACK标志位置1。最后将报文发送给客户端，接着处于SYN-RCVD状态。该报文不包含应用层数据。

  • 客户端收到服务端报文之后，还要发送一个应答报文。首先应答报文TCP首部ACK标志为1，其次确认应答号字段填入server_isn+1，最后将报文发送给服务端。本次报文可以携带客户到服务器的数据，之后客户端处于EXTABLISHED状态。

从以上可以发现，只有第三次握手的时候是可以携带数据的。

**Linux如何查看TCP状态？**netstat-napt命令。

为什么TCP是三次连接，不是两次或者四次连接？

  • 阻止重复历史连接的初始化（主要原因）
  • 同步双方的初始化序列号
  • 避免资源浪费

**避免历史连接：**客户端连续发送多次SYN建立连接的报文，在网络拥堵的情况下：

  • 一个”旧的SYN报文“比”最新的SYN“报文早到达服务端
  • 此时服务端回”SYN+ACK“的报文给客户端
  • 客户端收到后可以根据自身的上下文判断这是一个历史连接（序列号国企或超时），那么客户端就会发送一个RST报文给服务端，表示中止这一次连接
  • 如果是两次握手连接，就不能判断当前连接是历史连接。

**避免资源浪费：**如果只有「两次握⼿」，当客户端的 SYN 请求连接在⽹络中阻塞，客户端没有接收到 ACK 报⽂，就会重新发送 SYN ，由于没有第三次握⼿，服务器不清楚客户端是否收到了自己发送的建⽴连接的 ACK 确认信号，所以每收到⼀个 SYN 就只能先主动建⽴⼀个连接，这会造成什么情况呢？ 

如果客户端的 SYN 阻塞了，重复发送多次 SYN 报⽂，那么服务器在收到请求后就会建⽴多个冗余的无效连接，造成不必要的资源浪费

TCP的四次挥手断开连接

  • 客户端打算关闭连接，此时会发送一个TCP首部FIN标志位被置为1的报文，也即FIN报文，之后客户端进入FIN_WAIT_1状态
  • 服务端收到报文后，向客户端发送ACK应答报文，接着服务端进入CLOSED_WAIT状态
  • 客户端收到服务端的ACK应答报文后，之后进入FIN_WAIT_2状态
  • 等待服务端处理完数据之后，也向客户端发送FIN报文，之后服务端进入LAST_ACK状态
  • 客户端收到服务器的FIN报文之后，回一个ACK应答报文，之后进入TIME_WAIT状态
  • 服务器收到ACK应答报文之后，进入CLOSED状态，服务器完成连接关闭
  • 客户端经过2MSL时间后，自动进入CLOSED状态，至此，客户端完成连接关闭

从上图可以看到每个方向都有一个FIN和ACK，因此称为四次挥手

还有注意的点是：主动关闭连接的，才有TIME_WAIT状态

为什么挥手需要四次？

  • 关闭连接时，客户端向服务端发送FIN时，仅仅表示客户端不再发送数据，但是还能接受数据
  • 服务端收到FIN报文，线回答一个ACK报文，但是服务端可能还有数据需要处理和发送，等服务端不再发送数据时，才发送FIN报文给客户端表示同意关闭连接

浏览器输入网址之后的过程？

  • 首先浏览器对URL进行解析，从而生成发送给Web服务器的请求信息

  • 所以URL实际上是请求服务器里的文件资源，确定了Web服务器和文件名，接下来就是根据这些信息来生成HTTP请求消息

  • 查询服务器域名对应的IP地址

  • 通过DNS获取IP地址后，将HTTP的传输工作交给操作系统中的协议栈

  • 浏览器通过调用Socket库，来委托协议栈工作。协议栈的上半部分有两块，分别是负责发送数据的TCP和UDP数据，它们会接受应用层的委托执行首发数据的操作

  • 协议栈的下半部分是用IP协议控制网络包首发操作，在互联网上传数据时，数据被切分成一块块的网络包，将网络包的发送就是IP负责

  • 在IP协议中有源地址IP和目标地址IP

  • 源地址IP，即是客户端输出的IP地址

  • 目标地址IP，即通过DNS域名解析得到的WEB服务器IP

  • 生成IP头部后，网络包还需要在IP头部前面加上MAC头部

注意：以上计算机网络的相关知识点和图片主要来自小林coding的图解网络，推荐大家去关注他的公众号

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