海康威视 C++开发一面

1. 自我介绍

2. C++11 之后你常用的新特性有哪些

答案：比较常用的有 auto、nullptr、右值引用、移动语义、lambda、thread、mutex、condition_variable、atomic、shared_ptr、unique_ptr、constexpr、范围 for、unordered_map。如果放到工程里，最常见的收益主要有三类：一类是简化代码书写，比如 auto、lambda；一类是提升资源管理能力，比如智能指针和 RAII；还有一类是标准并发库，让多线程开发不再完全依赖 pthread。真正答这题时，不用把特性背得太全，挑几个自己确实用过的讲清楚更重要，比如移动语义解决了哪些不必要的拷贝，lambda 在回调或算法里怎么简化代码，atomic 用在什么场景。

代码：

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

int main() {
    vector<int> nums = {1, 2, 3, 4};
    auto sum = 0;
    for (auto x : nums) sum += x;

    auto f = [](int a, int b) { return a + b; };
    cout << sum << endl;
    cout << f(3, 5) << endl;
    return 0;
}

3. 智能指针有哪几种，分别适合什么场景

答案：常见的是 unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr。unique_ptr 表示独占所有权，适合对象生命周期非常明确、不会被多个模块共同持有的场景，也是现代 C++ 里默认优先考虑的智能指针。shared_ptr 表示共享所有权，适合资源会被多个对象共同使用、释放时机不容易由单方决定的情况。weak_ptr 不拥有对象，只观察对象是否还存在，主要用于打破 shared_ptr 循环引用。工程里最容易出问题的不是不会用，而是所有权设计不清楚，把本来独占的对象也到处传 shared_ptr，最后生命周期越来越混乱。

代码：

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

struct A {
    ~A() { cout << "~A\n"; }
};

int main() {
    unique_ptr<A> p1 = make_unique<A>();

    auto p2 = make_shared<A>();
    weak_ptr<A> wp = p2;

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

4. 什么是 RAII，为什么它在 C++ 里很重要

答案：RAII 的核心思想是把资源的获取和释放绑定到对象的构造与析构上。资源不只是内存，也包括文件句柄、锁、socket、数据库连接、线程句柄等。它重要的地方在于，无论函数是正常结束、异常退出，还是中途 return，只要对象生命周期结束，析构就会自动触发，资源就能被可靠释放。很多内存泄漏、忘记解锁、句柄没关闭的问题，本质上都能通过 RAII 思路规避。

代码：

#include <mutex>
using namespace std;

mutex mtx;

void work() {
    lock_guard<mutex> lock(mtx);
    // 临界区逻辑
}

5. C++ 的四种强制类型转换分别是什么

答案：static_cast 主要用于编译期可确定的类型转换，比如数值类型转换、上行转换等。dynamic_cast 主要用于多态体系里的安全向下转型，底层依赖 RTTI。const_cast 用来增加或去掉 const / volatile 属性。reinterpret_cast 更偏底层，直接从比特层面重新解释类型，风险最大。如果面试里问到这个，一般不只是让你背名字，而是想看你是否知道该什么时候避免使用转换，尤其是 reinterpret_cast 和不安全的 const_cast。

6. 讲一下红黑树，为什么很多标准库容器会用它

答案：红黑树是一种自平衡二叉搜索树，通过颜色约束和旋转操作，保证树的高度不会退化得太夸张，因此查找、插入、删除都能维持在 O(logn)。它适合需要动态维护有序集合的场景，所以像 map、set 这类关联容器通常会用红黑树作为底层结构。相比普通二叉搜索树，它不会因为数据有序插入就退化成链表；相比 AVL，红黑树在插入删除时旋转调整通常更少，更适合频繁更新。所以标准库偏向它，不是因为它最完美，而是综合性能和工程实现比较平衡。

7. 红黑树插入后为什么要做调整，查找效率为什么是对数级

答案：插入新节点后可能会破坏红黑树原有的颜色规则，比如出现连续红节点，或者让某些路径的黑高不一致。所以要通过变色和左旋右旋把树重新调整回满足性质的状态。它查找效率能维持在 O(logn)，关键在于红黑树保证了最长路径不会超过最短路径的两倍，整体高度始终受控。这也是为什么红黑树虽然不是绝对最矮的平衡树，但足够稳定。

8. `vector` 的扩容机制是什么，为什么会导致迭代器失效

答案：vector 是连续内存存储，容量不够时会重新申请一块更大的连续空间，把旧元素搬过去，再释放原来的内存。扩容倍数标准没有强制死规定，但常见实现会按 1.5 倍或 2 倍增长。一旦扩容，原来那块内存地址就变了，所以之前拿到的迭代器、引用、指针都可能指向失效地址。如果提前知道元素规模，可以先 reserve，这样可以明显减少扩容次数和元素搬移成本。

代码：

#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v;
    v.reserve(1000);
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        v.push_back(i);
    }
    return 0;
}

9. `select`、`poll`、`epoll` 的区别是什么

答案：select 有文件描述符数量上限，而且每次调用都要把监听集合从用户态拷贝到内核态，返回后还要遍历所有 fd 看谁就绪。poll 去掉了固定上限，但仍然需要线性扫描。epoll 把“注册事件”和“等待事件”拆开，内核维护就绪队列，返回时直接给出活跃事件，所以在高并发连接场景下更高效。这题如果继续往下问，通常就会延伸到 LT、ET、惊群和 Reactor 模型。