一、语言特性与底层原理
1. 内存管理：炼金术般的精细操作
- new/delete vs malloc/free：
C++的new/delete与C的malloc/free核心差异在于类型安全、构造/析构函数调用及异常处理。例如，new在分配内存时会自动调用构造函数初始化对象，而malloc仅分配裸内存。面试中常考内存泄漏检测工具（如Valgrind）的原理，其通过追踪内存分配与释放路径定位泄漏点。 - 智能指针三重境界：
unique_ptr（独占所有权）、shared_ptr（引用计数+控制块）、weak_ptr（解决循环引用）是高频考点。例如，shared_ptr的引用计数通过控制块实现，而weak_ptr不增加计数，仅作为观察者存在。
2. 指针与引用：灵魂拷问
- 七层本质差异：
指针可修改指向，引用不可；指针可为NULL，引用必须初始化。例如，函数参数传递时，引用能避免拷贝且保证数据一致性。 - const关键字四重封印：
常量指针（const int* p）、指针常量（int* const p）、常量成员函数（void func() const）及常量引用参数（void print(const string& str)）是考点重点。
3. 面向对象：虚函数与多态
- 虚函数表（vTable） ：
类内存布局包含虚函数表指针，子类覆盖虚函数时会更新vTable。例如，动态绑定通过vTable实现，而静态绑定在编译期确定。 - 纯虚函数设计哲学：
纯虚函数（virtual void draw() = 0）强制子类实现接口，是抽象类的核心特征。面试中常考虚析构函数的必要性，以避免基类指针删除子类对象时的内存泄漏。
二、多线程与并发编程
1. 线程管理：C++11的革新
- std::thread与同步机制：
C++11的std::thread简化了线程创建，而互斥锁（std::mutex）、条件变量（std::condition_variable）是线程同步的关键。例如，生产者-消费者模型中，条件变量用于线程间通信。 - 原子操作与死锁避免：
原子操作（如std::atomic）保证不可分割性，避免数据竞争。死锁避免策略包括固定加锁顺序、尝试一次性获取所有锁（std::lock）及超时机制。
2. 线程安全设计模式
- 单例模式实现：
饿汉模式（线程安全但可能浪费资源）与懒汉模式（需双重检查锁定）是经典考题。C++11后，局部静态变量初始化保证线程安全。 - 线程池设计：
通过任务队列与工作线程复用减少开销，面试中常考任务调度与负载均衡策略。
三、STL与标准库
1. 容器与算法：底层实现
- vector扩容策略：
GCC采用2倍扩容，VS采用1.5倍，以平衡时间与空间。迭代器失效是高频考点，如push_back导致扩容时，原有迭代器全部失效。 - map与unordered_map对比：
红黑树实现的有序性与哈希表的O(1)访问是核心区别。面试中常考插入、删除的时间复杂度及适用场景。
2. 内存模型与性能优化
- 内存对齐与缓存命中率：
结构体按最大成员对齐，可通过#pragma pack手动控制。高缓存命中率需通过数据局部性原则优化内存布局。 - 内存池技术：
预分配大块内存减少频繁分配开销，常见于高性能服务器设计。
四、设计模式与架构
1. 创建型模式：单例与工厂
- 单例模式：
线程安全实现（如静态内部类）及双重检查锁定是考点。 - 工厂方法模式：
通过工厂类解耦对象创建与使用，符合开闭原则。
2. 结构型模式：代理与装饰器
- 代理模式：
控制对象访问（如权限校验），与装饰器模式的动态添加职责形成对比。 - 装饰器模式：
比继承更灵活，如IO流链式调用（ifstream >> buffer）。
3. 行为型模式：观察者与策略
- 观察者模式：
主题-观察者解耦，常见于事件驱动系统（如GUI按钮点击）。 - 策略模式：
算法族封装，通过上下文类动态切换策略（如排序算法选择）。
五、备考策略与实战建议
1. 系统复习与刷题
- 核心知识图谱：
覆盖C++11/14/17新特性（如lambda、移动语义）、数据结构（树、图、哈希表）、算法（动态规划、贪心）及操作系统（进程、内存管理）。 - 刷题平台：
LeetCode（重点200题）、牛客网（《剑指Offer》）、Codeforces（提升编码速度）。
2. 项目与实战经验
- 高价值项目方向：
高性能网络库（基于epoll）、简易STL实现（模板编程）、内存池/线程池设计。 - 代码质量：
遵循Google C++ Style，编写单元测试（gtest），通过Git管理代码版本。
3. 面试专项训练
- 手撕代码：
白板编程注重边界条件（如空指针、越界访问），代码简洁性（如避免冗余判断）。 - 系统设计：
设计线程池（任务队列+工作线程）、分布式缓存（一致性Hash）、限流算法（令牌桶）。 - 行为面试：
准备“宝洁八大问”类问题（如克服的最大挑战），熟悉简历项目细节（如技术选型、优化成果）。
