腾讯技术岗位笔试&面试题(二)
说在前面
本篇文章是腾讯技术面试题目汇总第二篇。
后续将持续推出互联网大厂，如阿里，腾讯，百度，美团，头条等技术面试题目，以及答案和分析。
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1.STL中hash_map扩容发生什么？
- hash table表格内的元素称为桶（bucket）,而由桶所链接的元素称为节点（node）,其中存入桶元素的容器为stl本身很重要的一种序列式容器——vector容器。之所以选择vector为存放桶元素的基础容器，主要是因为vector容器本身具有动态扩容能力，无需人工干预。
- 向前操作：首先尝试从目前所指的节点出发，前进一个位置（节点），由于节点被安置于list内，所以利用节点的next指针即可轻易完成前进操作，如果目前正巧是list的尾端，就跳至下一个bucket身上，那正是指向下一个list的头部节点。
2.map如何创建？
- vector 底层数据结构为数组 ，支持快速随机访问
- list 底层数据结构为双向链表，支持快速增删
- deque 底层数据结构为一个中央控制器和多个缓冲区，详细见STL源码剖析P146，支持首尾（中间不能）快速增删，也支持随机访问
deque是一个双端队列(double-ended queue)，也是在堆中保存内容的. 它的保存形式如下:
[堆1] --> [堆2] -->[堆3] --> …
每个堆保存好几个元素,然后堆和堆之间有指针指向,看起来像是list和vector的结合品. - stack 底层一般用list或deque实现，封闭头部即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时
- queue 底层一般用list或deque实现，封闭头部即可，不用vector的原因应该是容量大小有限制，扩容耗时（stack和queue其实是适配器,而不叫容器，因为是对容器的再封装）
- priority_queue 的底层数据结构一般为vector为底层容器，堆heap为处理规则来管理底层容器实现
- set 底层数据结构为红黑树，有序，不重复
- multiset 底层数据结构为红黑树，有序，可重复
- map 底层数据结构为红黑树，有序，不重复
- multimap 底层数据结构为红黑树，有序，可重复
- hash_set 底层数据结构为hash表，无序，不重复
- hash_multiset 底层数据结构为hash表，无序，可重复
- hash_map 底层数据结构为hash表，无序，不重复
- hash_multimap 底层数据结构为hash表，无序，可重复
3.vector的增加删除都是怎么做的？为什么是1.5倍？
- 新增元素：vector通过一个连续的数组存放元素，如果集合已满，在新增数据的时候，就要分配一块更大的内存，将原来的数据复制过来，释放之前的内存，在插入新增的元素；
- 对vector的任何操作，一旦引起空间重新配置，指向原vector的所有迭代器就都失效了 ；
- 初始时刻vector的capacity为0，塞入第一个元素后capacity增加为1；
- 不同的编译器实现的扩容方式不一样，VS2015中以1.5倍扩容，GCC以2倍扩容。
对比可以发现采用采用成倍方式扩容，可以保证常数的时间复杂度，而增加指定大小的容量只能达到O(n)的时间复杂度，因此，使用成倍的方式扩容。
- 考虑可能产生的堆空间浪费，成倍增长倍数不能太大，使用较为广泛的扩容方式有两种，以2二倍的方式扩容，或者以1.5倍的方式扩容。
- 以2倍的方式扩容，导致下一次申请的内存必然大于之前分配内存的总和，导致之前分配的内存不能再被使用，所以最好倍增长因子设置为(1,2)之间：
- 向量容器vector的成员函数pop_back()可以删除最后一个元素.
- 而函数erase()可以删除由一个iterator指出的元素，也可以删除一个指定范围的元素。
- 还可以采用通用算法remove()来删除vector容器中的元素.
- 不同的是：采用remove一般情况下不会改变容器的大小，而pop_back()与erase()等成员函数会改变容器的大小。
4.函数指针？
- 什么是函数指针?
函数指针指向的是特殊的数据类型，函数的类型是由其返回的数据类型和其参数列表共同决定的，而函数的名称则不是其类型的一部分。
一个具体函数的名字，如果后面不跟调用符号(即括号)，则该名字就是该函数的指针(注意：大部分情况下，可以这么认为，但这种说法并不很严格)。 - 函数指针的声明方法
int (pf)(const int&, const int&); (1)
上面的pf就是一个函数指针，指向所有返回类型为int，并带有两个const int&参数的函数。注意pf两边的括号是必须的，否则上面的定义就变成了：
int *pf(const int&, const int&); (2)
而这声明了一个函数pf，其返回类型为int *， 带有两个const int&参数。 - 为什么有函数指针
函数与数据项相似，函数也有地址。我们希望在同一个函数中通过使用相同的形参在不同的时间使用产生不同的效果。 - 一个函数名就是一个指针，它指向函数的代码。一个函数地址是该函数的进入点，也就是调用函数的地址。函数的调用可以通过函数名，也可以通过指向函数的指针来调用。函数指针还允许将函数作为变元传递给其他函数；
- 两种方法赋值：
指针名 = 函数名； 指针名 = &函数名
5.说说你对c和c++的看法，c和c++的区别？
- 第一点就应该想到C是面向过程的语言，而C++是面向对象的语言，一般简历上第一条都是熟悉C/C++基本语法，了解C++面向对象思想，那么，请问什么是面向对象？
- 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++除此之外还有new/delete关键字；（关于malooc/free与new/delete的不同又可以说一大堆，最后的扩展_1部分列出十大区别）；
- 接下来就不得不谈到C中的struct和C++的类，C++的类是C所没有的，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struct在C++中可以和class一样当做类使用，而唯一和class不同的地方在于struct的成员默认访问修饰符是public,而class默认的是private;
- C++支持函数重载，而C不支持函数重载，而C++支持重载的依仗就在于C++的名字修饰与C不同，例如在C++中函数int fun(int ,int)经过名字修饰之后变为 _fun_int_int ,而C是
_fun，一般是这样的，所以C++才会支持不同的参数调用不同的函数； - C++中有引用，而C没有；这样就不得不提一下引用和指针的区别（文后扩展_2）;
- 当然还有C++全部变量的默认链接属性是外链接，而C是内连接；
- 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（如果不进行&,解引用的操作的话，是存放在符号表的，不开辟内存）；
- 当然还有局部变量的声明规则不同，多态，C++特有输入输出流之类的，很多，下面就不再列出来了； “`
6.c/c++的内存分配，详细说一下栈、堆、静态存储区？
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等
其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS（操作系统）回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
5、程序代码区 —存放函数体的二进制代码。
7.堆与栈的区别？
- 管理方式：对于栈来讲，是由编译器自动管理，无需我们手工控制；对于堆来说，释放工作由程序员控制，容易产生memory leak。
- 空间大小：一般来讲在32位系统下，堆内存可以达到4G的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。但是对于栈来讲，一般都是有一定的空间大小的，例如，在VC6下面，默认的栈空间大小是1M（好像是，记不清楚了）。当然，我们可以修改： 打开工程，依次操作菜单如下：Project->Setting->Link，在Category 中选中Output，然后在Reserve中设定堆栈的最大值和commit。 注意：reserve最小值为4Byte；commit是保留在虚拟内存的页文件里面，它设置的较大会使栈开辟较大的值，可能增加内存的开销和启动时间。
- 碎片问题：对于堆来讲，频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续，从而造成大量的碎片，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队列，他们是如此的一一对应，以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出，在他弹出之前，在他上面的后进的栈内容已经被弹出，详细的可以参考数据结构，这里我们就不再一一讨论了。
- 生长方向：对于堆来讲，生长方向是向上的，也就是向着内存地址增加的方向；对于栈来讲，它的生长方向是向下的，是向着内存地址减小的方向增长。
- 分配方式：堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2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进行释放，无需我们手工实现。
- 分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。
