小米汽车 中间件-C++ 一面

1. 自我介绍

2. 你在恒生电子实习学了点什么

3. 智能指针，开发中用过吗

用过，主要接触比较多的是 unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr。在实际开发里，unique_ptr 我一般会用在所有权非常明确的场景，比如某个对象独占一个资源；shared_ptr 更多用于多个模块共享对象生命周期的情况；weak_ptr 则主要用于打破循环引用或者做非拥有式观察。我现在对智能指针的理解不只是“替代裸指针”，更重要的是它把资源归属和生命周期表达得更明确，能减少手动释放资源带来的风险。不过智能指针也不是用了就一定安全，像循环引用、重复托管同一块内存、跨线程访问对象状态这些问题还是要单独注意。

代码：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class Node {
public:
    Node() { cout << "construct\n"; }
    ~Node() { cout << "destruct\n"; }
};

int main() {
    unique_ptr<Node> p1 = make_unique<Node>();
    shared_ptr<Node> p2 = make_shared<Node>();
    weak_ptr<Node> wp = p2;

    if (auto sp = wp.lock()) {
        cout << "object alive\n";
    }
    return 0;
}

4. unique_ptr 和 shared_ptr 指向同一块内存会有什么问题

如果 unique_ptr 和 shared_ptr 指向同一块通过裸指针分配出来的内存，而且它们彼此不知道对方的存在，那么本质上就是两个独立的所有权管理者在管理同一份资源。这样会导致重复释放。因为 unique_ptr 析构时会删一次，shared_ptr 的引用计数归零时也会再删一次，最终出现 double free，行为未定义。这类问题的根源不是“指针类型不同”，而是同一块内存不能被多个独立所有权体系重复接管。如果对象一开始就准备用共享所有权，那就应该直接用 make_shared 或者明确由 shared_ptr 接管；如果是独占所有权，就只保留 unique_ptr。

代码：

#include <memory>
using namespace std;

int main() {
    int* p = new int(10);
    unique_ptr<int> up(p);
    shared_ptr<int> sp(p); // 错误：同一裸指针被两个所有权体系接管
    return 0;
}

5. 同一个裸指针构造两个不同的 shared_ptr 会怎么样，为什么

如果用同一个裸指针分别构造两个不同的 shared_ptr，这两个 shared_ptr 会各自生成独立的控制块，它们的引用计数互不关联。这样表面上看两个 shared_ptr 都在“共享”这块内存，但实际上它们共享的不是同一个控制块。最后两个 shared_ptr 生命周期结束时，都会各自认为自己应该释放对象，于是发生重复释放。正确做法是：一个裸指针只能交给一个 shared_ptr 体系管理，之后其他地方如果也要共享，应该通过拷贝已有的 shared_ptr 来共享控制块，而不是再次从裸指针构造。

代码：

#include <memory>
using namespace std;

int main() {
    int* p = new int(42);
    shared_ptr<int> sp1(p);
    shared_ptr<int> sp2(p); // 错误：两个独立控制块
    return 0;
}

6. shared_ptr 的控制块里通常有什么，如何实现

shared_ptr 底层通常不只是一个裸指针，它还关联一个控制块。控制块里一般会保存几类信息：对象指针或者对象本体、强引用计数、弱引用计数、删除器、分配器等。当强引用计数减到 0 时，对象析构；当强引用和弱引用都为 0 时，控制块本身才释放。从实现角度看，关键是要把“对象生命周期”和“控制块生命周期”区分开。对象可以先销毁，但只要还有 weak_ptr 在观察，控制块就不能立刻没掉。这也是为什么 weak_ptr 能判断对象是否存活，因为它依赖的其实是那份还活着的控制块。

代码：

#include <atomic>
using namespace std;

template <typename T>
struct ControlBlock {
    T* ptr;
    atomic<int> shared_cnt;
    atomic<int> weak_cnt;

    ControlBlock(T* p) : ptr(p), shared_cnt(1), weak_cnt(0) {}
};

7. static 的作用

static 在 C++ 里有几种常见含义。修饰局部变量时，表示这个变量存储期是整个程序运行期，但作用域仍然在函数内部；修饰类成员变量时，表示它属于类本身而不是某个对象；修饰函数或者全局变量时，在当前编译单元内可见，相当于限制链接范围。如果从面试角度讲，我一般会把它总结成两类作用：延长生命周期和控制可见性/归属关系。像单例里常见的局部静态对象，就是把生命周期和线程安全初始化一起利用起来。

代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void func() {
    static int cnt = 0;
    ++cnt;
    cout << cnt << endl;
}

int main() {
    func();
    func();
    return 0;
}

8. RAII 思想还有哪些应用

RAII 的核心是把资源获取和对象生命周期绑定起来，对象构造时拿资源，对象析构时释放资源。它的应用远不只是智能指针。比如 lock_guard 和 unique_lock管理互斥锁，文件流对象管理文件句柄，数据库连接包装类管理连接，线程封装类管理线程 join/detach，甚至事务回滚保护器本质上也可以看成 RAII。它最大的价值在于异常安全。因为只要对象能正常析构，资源就能自动回收，不容易因为中途 return 或异常抛出导致资源泄漏