“本文大约有 2794 字。
面试笔记系列的第 2 篇文章。
01｜面试题来源
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老虎二面
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BIGO 一面
02｜概念题
1. C++ 的内存管理？
在 C++ 中，内存分为 5 个区：堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
堆/栈、malloc/new
2. TCP 和 UDP 的区别？
TCP 是面向连接的，UDP 是面向无连接的。
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TCP 提供可靠交付。UDP 继承了 IP 包的特性，不保证不丢失，不保证按顺序到达。
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TCP 是面向字节流的，发送的时候发的是一个流，没头没尾。UDP 是基于数据报的，一个一个的发，一个一个的收。
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TCP 是可以有拥塞控制的。它意识到包丢弃了或者网络的环境不好了，就会根据情况调整自己的行为，看看是不是发快了，要不要发慢点。UDP 就不回，应用让他发，它就发，可不管网络情况怎么样。
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TCP 是一个有状态服务，精确地记着发送了没有，接收到没有，发送到哪个了，应该接收哪个了，错一点儿都不行。UDP 则是无状态服务，没有什么保证机制，一个包发出去就发出去了。
3. TCP 怎么确定可靠传输？
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顺序问题，稳重不乱；
每一个包都有一个 ID。在建立连接的时候，会商定起始的 ID 是什么，然后按照 ID 一个个发送。
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丢包问题，承诺靠谱；
对于发送的包都要进行应答，有高效的累计确认。
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连接维护，有始有终；
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流量控制，把握分寸；
接收窗口控制发送窗口。当发送端的窗口为 0 时（接收方一直不处理数据），发送方会定时发送窗口探测数据包，看看是否有机会调整窗口大小。
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拥塞控制，知进知退。
避免包丢失和超时重传，指数式增长、线性增长，快速重传算法：cwnd 减半为 cwnd/2，然后 sshthresh = cwnd。
4. 流量控制与拥塞控制
流量控制机制，在对于包的确认中，同时会携带一个窗口的大小。包的确认到达的时候，窗口滑动，才有更多的包可以发送。
如果接收方处理的太慢，导致缓存中没有空间了，可以通过确认信息修改窗口大小，降低发送方发送速度或者发送方暂停发送。
发送方会定时发送窗口探测数据包，看是否有机会调整窗口的大小。又要防止低能窗口综合征，别空出一个字节来就告诉发送方，有马上填满了，具备一定的松弛操作，直到到达一定的大小，才更新窗口。
“粘包”其实是应用程序中没有处理好数据包分割，两个应用层的数据包粘在一块了，这不关 TCP 的事，在大学学习网络的时候，书本上就没有这个名词。
拥塞控制：TCP 的拥塞控制主要来避免两种现象，即包丢失和超时重传。一旦出现了这些现象就说明，发送的速度太快了，要慢一些。
一条 TCP 连接开始，cwnd 设置为一个报文段，一次只能发送一个；当收到这一个确认的时候，cwnd 加一，于是一次能够发送两个；当这两个的确认到来的时候，每个确认 cwnd 加一，两个确认 cwnd 加二，于是一次能够发送四个；当这四个的确认到来的时候，每个确认 cwnd 加一，四个确认 cwnd 加四，于是一次能够发送八个。可以看出这是指数性的增长。
涨到什么时候是个头呢？有一个值叫做门限（ssthresh）为 65535 个字节，当超过这个值的时候，就要小心一点了，就不能增长那么快了。
于是，每收到一个确认后，cwnd 增加 1/cwnd，我们接着上面的过程来，一次发送八个，当八个确认到来的时候，每个确认增加 1/8，八个确认一共 cwnd 增加 1，于是一次能够发送九个，变成了线性增长。
但是线性增长还是增长，还是越来越多，直到发送拥塞。拥塞的一种表现形式是丢包，需要超时重传。
有一种方式是，将 sshresh 设为 cwnd/2，将 cwnd 设为 1，重新开始慢启动。。但是这种方式太激进了，将一个高速的传输速度一下子停了下来，会造成网络卡顿。
快速重传算法。当接收端发现丢了一个中间包的时候，发送三次前一个包的 ACK，于是发送端就会快速的重传，不必等待超时再重传。TCP 认为这种情况不严重，因为大部分没丢，只丢了一小部分，cwnd 减半为 cwnd/2，然后 sshthresh = cwnd，呈线性增长。
TCP BBR 拥塞算法，它占满带宽，但是不占满缓存，时延较低。
03｜算法题
1. 怎么删除链表第 n 个结点？
（1）找到待删节点的前一个节点，然后指向待删节点的下一个节点，释放待删节点的空间。
（2）如果传入的参数为第 n 个节点，则可以直接将后一个节点值覆盖掉当前节点，然后删除后一节点。注：传入的节点不是最后一个节点。
04｜理解应用题
1. STL 容器是线程安全的还是不安全的？
多线程读取是安全的，多线程对不同的容器写是安全的。多个线程可以读同一个容器内的数据，读时不允许写操作。
2. Windows 出现了内存泄漏怎么办？
* VC++ 的 CRT 库在 Debug 下支持内存的诊断。
* IBM 的 Purify 号称最强大的内存检测工具。
3. TCP, UDP 应用的场景
TCP 支持的应用层协议主要有：Telnet、FTP、SMTP、HTTP。
UDP 支持的应用层协议有：DNS、NFS（网络文件系统）、SNMP（简单的网络管理协议）、TFTP（通用文件传输协议）等。
UDP 的三大应用场景：
第一，需要资源少，在网络情况比较好的内网，或者对于丢包不敏感的应用。
第二，不需要一对一沟通，建立连接，而是可以广播的应用。第三，需要处理速度快，时延低，可以容忍少数丢包，但是要求即便网络拥塞，也毫不退缩，一往无前的时候。
基于 UDP 的五个例子：
（1）网页访问：QUIC（全称Quick UDP Internet Connections，快速 UDP 互联网连接）是 Google 提出的一种基于 UDP 改进的通信协议。QUIC 在应用层上，会自己实现快速连接建立、减少重传时延，自适应拥塞控制。
（2）流媒体的协议
很多直播应用，都基于 UDP 实现了自己的视频传输协议。直播，实时性比较比较重要，宁可丢包，也不要卡顿的。在网络不好的情况下，应用希望选择性的丢帧。
老的视频帧丢了其实也就丢了，就算再传过来用户也不在意了，他们要看新的了，如果老是没来就等着，卡顿了，新的也看不了，那就会丢失客户。
（3）实时游戏
游戏有一个特点，就是实时性比较高。TCP 的强顺序问题，如果出现一个数据包丢失，容易造成卡顿。游戏对实时要求较为严格的情况下，采用自定义的可靠 UDP 协议，自定义重传策略，能够把丢包产生的延迟降到最低，尽量减少网络问题对游戏性造成的影响。
（4）IoT 物联网
物联网领域终端资源少，很可能只是个内存非常小的嵌入式系统，而维护 TCP 协议代价太大；另一方面，物联网对实时性要求也很高，而 TCP 还是因为上面的那些原因导致时延大。
Google 推出的物联网通信协议 Thread，就是基于 UDP 协议的。
在 4G 网络里，移动流量上网的数据面对的协议 GTP-U 是基于 UDP 的。
4. 红黑树
这里我写了一篇博客，讲的是红黑树与 2-3树的等价性，请看参考。
5. 稳定的排序算法
稳定性：*稳定排序算法*会让原本有相等键值的记录维持相对次序，原本在前面的还是在前面。
稳定的排序：冒泡、插入、桶子、计数、归并、基数。
“快”“堆”“选”“希“不稳。
快：2330 ==> 切分 i 和 j 互换，3 和 0 换。
堆：222 === > 第一个出堆后，选择后面的一个放到堆顶。
选择：221 ==> 122 一趟排序后，第一个 2 个最后一个 1 换了位置。
希尔明显不稳。
6. C++ 有哪些创建线程的方法？
（Function Pointer）函数指针
（Function Objects）函数对象
（Lambda functions）
生产者消费者，传递的是函数指针。
05｜参考
1. 数据结构 | 2-3树与红黑树的等价性
https://donngdev.github.io/posts/rb-tree
2. Have Fun with LeetCode
https://github.com/donngdev/Have-Fun-with-LeetCode
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题图：Photo by Mohamed Khaled from Pexels.
Landon
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