Linux C++后台开发主要考察哪些知识?

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去年刚参加完校招的来回答一下，我本身语言也是 C++，走的是 Linux C/C++后台开发方向，拿到过百度、腾讯、字节等大厂offer。

同时，据我所知，一般毕业两三年的社招考察内容和校招也挺接近的，只不过会更加关注你的项目经历和系统设计方面。

这篇文章很干货，记得点赞后，收藏噢~，可以作为面试复习的索引

首先，C++岗位的面试肯定不止只是单独考察你语言本身的，同时其它知识也是考察的重点，比如网络、系统编程、分布式理论、数据库、

C++语言知识

这里首先说下语言基础知识，一些关键字和实现原理等：

• 指针、引用、数组、内存
• C和 C++ 的一些区别，比如 new、delete 和 malloc、free 的区别
• C++中引用与指针区别
• 继承、虚继承、菱形继承等
• C++虚机制：虚函数、虚函数表、纯虚函数
• 多态： 动态绑定，静态多态
• C++里一些关键字的作用：static、const、volatile、extern
• C++ 重写、重载
• 智能指针使用：shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr等
• 类型转换：static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast
• STL大部分容器的实现原理，如 vector、deque、map、hashmap
• 模板特化、偏特化，萃取 traits 技巧
• 程序编译链接机制、内存布局（memory layout）、对象模型
• C++11 部分新特性，比如右值引用、完美转发等
• 智能指针原理：引用计数、RAII（资源获取即初始化）思想
• C++构造、析构、移动、拷贝等
• C++ 内存管理，堆、栈、指针、野指针、内存泄露等
• 内联函数、宏定义区别等

可以通过看这些书去学习：

• 《C++ Primer》，这本书是基础，需要重点看前几部分。
• Effective 系列：《Effective C++》、《More Effective C++》、《Effective STL》，这部分是提高C++编码能力
• 《STL 源码剖析》和《深度探索 C++ 对象模型》，这是了解STL容器底层实现和对象模型，面试常考

视频推荐：

可以在 B 站搜索「候捷 C++」，主要有以下几个系列视频：

• 《C++内存管理》

• 《STL源码分析》

• 《C++ STL与泛型编程高级》

• 《C++11 新特性》

推荐看完，会让你对C++比较理解比较透彻，运用更加熟练。

上面提到的C++这些书，我帮你整理了一部分，有需自取：
百度网盘: https://pan.baidu.com/s/10xx2Zk8xSgBTrnhAu2HgpQ

提取码: wt2n

计算机基础知识：

计算机网络：

需要掌握的网络协议和知识：

• HTTP、TCP、IP、ICMP、UDP、DNS、ARP
• IP地址、MAC地址、OSI七层模型（或者 TCP/IP 五层模型）
• 常见网络攻击：局域网ARP泛洪、DDoS、TCP SYN Flood、XSS等
• HTTPS安全相关的：数字签名、数字证书、TLS
• HTTP常见返回码含义，HTTP1.0、2.0区别等

TCP的重点知识：

• 三次握手、四次挥手

• 建立、断开连接过程中状态转换

• TCP 状态中 TIME_WAIT

• 拥塞控制

• 快速重传、慢启动等

• TCP重发机制，Nagle算法

学习过程中也要多思考为什么要这么设计，这里列几个问题：

• TCP 如何实现可靠传输的（画外音：如何基于 UDP 实现可靠传输
• 第二次和第三次之间的等待是什么
• TCP 连接建立为什么不是两次握手（画外音：三次握手的充分必要性说明
• TIME_WAIT 的存在解决了什么问题，等待时间为什么是 2 MSL
• 为什么不是四次握手

常见端口与服务：

21 : FTP - 文件传输协议 - TCP

23 : TELNET - 远程登录协议 - TCP

25 : SMTP - 简单邮件传输协议 - TCP

80 : HTTP - 超文本传输协议 - TCP

53 : DNS - 域名系统 - UDP

最后别忘了自己复述一遍那被问烂了、写烂了的问题：

• 从 URL 输入到页面展现到底发生什么？

HTTP 和 HTTPS：

• HTTP中GET/POST的区别
• 常见的状态码：1XX、2XX、3XX、4XX
• HTTP/HTTPS的区别，证书、数字签名等原理
• COOKIE/SESSION的区别

但是计网中还是有一些有意思的问题，如果你没思考过，也许回答不出来。

比如：

• 为什么有了 MAC 地址还要 IP 地址，IP 地址和 MAC 地址的区别是什么？
• 如何理解广播域和冲突域？
• 路由器和交换机有什么区别？
• TCP 连接的本质是什么，真的是“链接”吗？（曾经被问过：Java socket 创建的 TCP 连接，对于主机挂了和 JVM 挂了有什么区别？

这些问题只有当你真正理解了才能回答出，仅仅记住协议的话，估计很难应对灵活的面试题。

推荐书籍：

• 《网络是怎样连接的》
• 《计算机网络：自顶向下方法》
• 《TCP/IP详解卷1：协议》
• 《图解HTTP》

操作系统知识

一些复习的思路：

• 操作系统由哪些构成
• 进程和线程的区别
• 进程间通信方式（共享内存、管道、消息）
• 并发经典的问题：读者写者、哲学家就餐问题
• 文件系统是如何组织的
• 互斥与同步（信号量、管程、锁）
• 死锁检测与避免
• 虚拟文件系统（VFS）是如何抽象的
• 线程的实现方式（一对一、多对一等）
• 为什么需要虚拟内存，MMU 具体如何做地址转换的
• 内存为什么分段、分页
• 页面置换算法
• 进程的状态、切换、调度

对于进程、线程这块你还可以把 fork、vfork、clone 、pthread_create 这些模块关系彻底搞清楚，对你理解 Linux 下的进程实现有非常大的帮助。

书籍推荐：

• 《现代操作系统》
• 《操作系统—精髓与设计原理》
• 《Linux内核设计与实现》
• 《深入理解计算机系统》

网络编程和服务器开发

重点知识：

Linux 下网络编程核心的包括网络 IO 和系统编程两个部分：

• 进程间通信方式： 信号量、管道、共享内存、socket 等
• 五大 IO 模型：同步、异步、阻塞、非阻塞、信号驱动
• 高性能 IO 两种模式：Reactor 和 Proactor（ 但是 Linux 下由于缺少异步 IO 支持，基本没有 Proactor
• IO 复用机制：epoll、select、poll（破解 C10K 问题的利器）
• 多线程编程：互斥锁、条件变量、读写锁、线程池等

推荐的书：

• 《Linux高性能服务器编程》
• 《Unix网络编程》
• 《Unix环境高级编程》
• 《Linux多线程服务器端编程》

网络编程练手小项目推荐http server：

HTTP 服务器，熟悉http协议的解析和网络编程

这里推荐一个做为参考：

https://github.com/imarvinle/WebServer： 这是我看完高性能服务器编程后写的，欢迎star~

有如下特点：

• 状态机解析HTTP请求，目前支持 HTTP GET、HEAD方法
• 使用 priority queue 实现的最小堆结构管理定时器，使用标记删除，以支持惰性删除，提高性能
• 使用epoll + 非阻塞IO + 边缘触发(ET) 实现高并发处理请求，使用Reactor编程模型
• epoll使用EPOLLONESHOT保证一个socket连接在任意时刻都只被一个线程处理
• 添加定时器支持HTTP长连接，定时回调handler处理超时连接
• 使用线程池提高并发度，并降低频繁创建线程的开销
• 同步互斥的介绍
• 使用RAII手法封装互斥器(pthrea_mutex_t)、 条件变量(pthread_cond_t)等线程同步互斥机制，使用RAII管理文件描述符等资源
• 使用shared_ptr、weak_ptr管理指针，防止内存泄漏

系统知识

推荐书籍：

• 《深入理解计算机系统》
• 《程序员自我修养》

算法于数据结构

重点数据结构：

• 线性表、数组、链表
• 栈与队列
• 散列函数和散列表
• 树、二叉树、多叉树实现和遍历方式，AVL树实现以及插入删除过程、红黑树（了解定义即可）
• 图，以及图的实现方式、遍历
• 堆
• B树、B+树
• 。。。

常见的算法：

• 排序算法：冒泡、插入、堆排、基数、快速、希尔、归并等
• 字符串匹配算法：KMP
• 常见算法思想：递推、分治、贪心、递归、枚举、动态规划等

书籍推荐：

• 《啊哈算法》
• 《算法图解》
• 《算法第四版》

刷题网站推荐：

• leetcode
• 牛客网

数据库

数据库首先要学会 SQL 的使用，这里推荐《MySQL必知必会》。

数据库原理方面可以看看《数据库系统概念》，这本书挺厚的，包含了从 SQL 到数据库设计再到数据库原理、分布式数据库都有，可以挑着看，比如关系模型、数据库设计（三大范式）、数据磁盘存储和组织方式、索引、并发控制等。

当然了整个数据库最重要的还是索引和并发控制（锁、MVCC等），这部分也是面试常考的：

• 索引存储结构：B树、B+树索引、Hash索引

• 索引的使用：主键索引、覆盖索引、最左前缀原则、索引下推等

• 锁：乐观锁、悲观锁、表锁，行锁，意向锁，读锁，写锁等等

• MySQL InnoDB MVCC 实现机制

• 存储引擎：InnoDB、MyISAM等，各自的优缺点

• 事务：ACID理论

这部分推荐两本书：

• 《高性能MySQL》
• 《MySQL技术内幕》

这两本主要对索引、innodb存储引擎、锁、并发控制讲得比较清楚，建议挑对应章节看。

其它还包括NoSQL、分布式、微服务、RPC、系统设计、Redis这些组件的和系统设计方面的知识，我就不一一列出来了。

本文从原文选择了部分回答，更加完整详细的版本在这：

来源： 公众号「编程指北」

原文链接：万字长文 | 这可能是东半球最保姆级的后台服务器开发学习路线