面试真题 | 招银 C++

为什么选银行这个行业（和原专业差很多）

问题回答

面试官提问：为什么选择银行这个行业（和原专业差很多）？

回答：首先，我想表达的是，我的选择并非一时冲动，而是经过深思熟虑的结果。我的原专业虽然是[原专业名称，例如：计算机科学]，但这并不妨碍我对金融领域的浓厚兴趣。事实上，我认为计算机科学和金融的结合是当今科技发展的一个重要趋势，特别是在银行业。

我选择银行这个行业主要有以下几个原因：

技术与金融的深度融合：随着金融科技的快速发展，银行正在经历从传统服务模式向数字化、智能化转型的过程。我深感自己的技术背景能够在这个转型过程中发挥重要作用，特别是在大数据处理、人工智能应用、系统架构设计等方面。
行业前景广阔：银行业作为金融体系的核心，其稳定性和影响力不言而喻。随着金融市场的不断开放和创新业务的不断涌现，银行业对人才的需求也在持续增长。我相信，在这个行业中，我可以获得更多的成长机会和广阔的发展空间。
个人职业规划：从个人职业规划的角度来看，我希望能够将自己在计算机科学领域的知识和技能应用到更广泛的领域中。银行业不仅提供了这样的机会，还让我有机会接触到更多与金融、经济相关的知识，从而丰富我的知识体系和人生经历。
社会责任感：银行业在国民经济中扮演着举足轻重的角色。作为银行业的一员，我可以参与到国家经济建设中，为社会提供更多的金融服务和支持。这种社会责任感让我深感荣幸和自豪。

综上所述，我选择银行这个行业是基于对行业趋势的洞察、个人职业规划的考虑以及对社会责任感的认同。我相信，在这个行业中，我可以发挥自己的优势，实现个人价值，同时也为行业的发展做出贡献。

面试官追问及回答

追问1：你认为你的技术背景在银行业中最能发挥作用的领域是什么？

回答：我认为我的技术背景在银行业中最能发挥作用的领域之一是金融科技（FinTech）。随着大数据、云计算、人工智能等技术的不断发展，金融科技正在深刻改变着银行业的业务模式和运营方式。我可以利用自己的技术专长，参与到金融产品的研发、系统架构的设计、数据分析与处理等工作中，推动银行业务的数字化和智能化转型。

追问2：你能举一个具体的例子，说明你的技术背景如何帮助解决银行业中的实际问题吗？

回答：当然可以。以大数据处理为例，银行业每天都会产生大量的交易数据、客户信息数据等。这些数据中蕴含着丰富的价值，但也需要通过有效的技术手段进行挖掘和分析。我可以利用自己在大数据处理方面的经验，设计并实现一套高效的数据处理和分析系统，帮助银行更好地了解客户行为、优化业务流程、提升风险防控能力等。例如，通过机器学习算法对交易数据进行实时监测和分析，及时发现异常交易行为并采取相应的防控措施。

追问3：面对银行业中的复杂业务场景和技术挑战，你如何保持自己的竞争力和持续学习的能力？

回答：面对银行业中的复杂业务场景和技术挑战，我认为保持竞争力和持续学习能力至关重要。首先，我会持续关注行业动态和技术发展趋势，了解最新的金融政策和监管要求，以便及时调整自己的工作策略和技术方案。其次，我会积极参加各种技术培训和交流活动，与同行分享经验、探讨问题，不断提升自己的专业技能和知识水平。最后，我会注重实践经验的积累和总结，通过参与实际项目和工作实践来检验自己的学习效果和解决问题的能力。通过这些方式，我相信自己能够保持竞争力和持续学习的能力，为银行业的发展贡献更多的智慧和力量。

八股：C++智能指针、optional关键字

问题回答：C++智能指针、optional关键字

C++智能指针

回答：

C++智能指针是一种用于自动管理动态分配对象的生命周期的类模板。它们通过封装原始指针并提供对资源的自动释放，从而避免了内存泄漏和悬空指针等问题。C++标准库提供了几种智能指针，主要包括：

std::unique_ptr：
- 独占所有权的智能指针，不允许复制，只能移动。
- 当unique_ptr被销毁或离开作用域时，它所指向的对象也会被自动删除。
- 可以使用std::make_unique来创建unique_ptr，这是推荐的方式，因为它可以防止内存泄漏和异常安全问题。
std::shared_ptr：
- 共享所有权的智能指针，允许多个shared_ptr实例共享同一个对象。
- 使用引用计数机制来管理对象的生命周期，当最后一个shared_ptr被销毁或重置时，对象会被自动删除。
- 可以使用std::enable_shared_from_this来允许对象自身生成shared_ptr。
std::weak_ptr：
- 弱引用，用于解决shared_ptr之间的循环引用问题。
- 不会增加对象的引用计数，因此不会延长对象的生命周期。
- 可以从shared_ptr或另一个weak_ptr创建，但不能直接访问对象，必须通过lock()方法获取shared_ptr来临时访问对象。

使用智能指针的优点：

自动管理内存，减少内存泄漏的风险。
提供所有权语义，明确资源的拥有者和生命周期。
支持RAII（Resource Acquisition Is Initialization）惯用法，使资源管理更加清晰和一致。

C++17 optional关键字

回答：

C++17引入了std::optional，它是一个模板类，用于表示一个可能包含值的对象，或者不包含值（即“空”状态）。std::optional提供了一种比使用指针或特殊值（如-1、nullptr、std::numeric_limits::min()等）来表示可选值更安全和更直观的方式。

主要特性和用法：

初始化：std::optional对象可以显式地初始化为包含值或不包含值（默认是不包含值）。
访问值：使用value()成员函数可以访问存储的值，但如果optional对象是空的，则会抛出std::bad_optional_access异常。使用value_or(T val)可以提供一个默认值，在optional为空时返回该默认值。
检查是否有值：使用has_value()成员函数可以检查optional对象是否包含值。
重置：使用reset()成员函数可以将optional对象重置为空状态。
赋值：std::optional对象可以赋值为另一个optional对象，或者赋值为一个包含值的对象（如果类型兼容）。

使用std::optional的优点：

提供了一种类型安全的方式来表示可选值。
避免了使用特殊值来表示无效或未初始化状态，减少了错误和混淆。
提供了清晰的接口来检查和访问值，使代码更加易读和易维护。

面试官追问及相关回答

追问1：

问题：请解释一下std::unique_ptr和std::shared_ptr的引用计数机制，以及它们是如何避免循环引用的？
回答：
- std::shared_ptr使用引用计数机制来管理对象的生命周期。每个shared_ptr实例都持有一个指向控制块的指针，该控制块包含了对象的指针和引用计数。当一个新的shared_ptr被创建并指向同一个对象时，引用计数会增加；当shared_ptr被销毁或重置时，引用计数会减少。当引用计数变为0时，对象会被自动删除。
- 循环引用发生在两个或多个shared_ptr对象相互持有对方的引用，导致它们的引用计数永远不会变为0，从而造成内存泄漏。为了避免循环引用，可以使用std::weak_ptr。weak_ptr不会增加对象的引用计数，因此不会延长对象的生命周期。它可以从shared_ptr或另一个weak_ptr创建，但不能直接访问对象，必须通过lock()方法获取一个临时的shared_ptr来访问对象。这样，即使存在循环引用，对象也可以在没有任何shared_ptr指向它时被正确删除。

追问2：

问题：std::optional和std::variant有什么区别？在什么场景下你会选择使用std::optional而不是std::variant？
回答：
- std::optional和std::variant都是C++17引入的类型安全特性，但它们有不同的用途和语义。std::optional用于表示一个值可能是存在的，也可能是不存在的；而std::variant用于表示一个变量可以存储多个类型中的任何一个，但在同一时间只能存储其中一个类型的值。
- 在需要表示一个可选值时，我会选择使用std::optional。例如，当函数可能返回一个值，也可能不返回任何值时（例如，查找操作可能找到也可能找不到元素），使用std::optional可以清晰地表达这种可能性，并且避免了使用特殊值或指针来表示无效状态。而std::variant则更适合于需要在多个类型之间切换的场景，例如，实现一个通用的容器或处理多态类型。

追问3：

问题：在C++中，除了智能指针，还有哪些常用的内存管理技术或模式？
回答：
- 除了智能指针，C++中还有其他一些常用的内存管理技术或模式，包括：
  - RAII（Resource Acquisition Is Initialization）：通过对象的构造函数获取资源（如动态内存、文件句柄、网络连接等），并在对象的析构函数中释放资源。这种方式确保了资源在对象的生命周期结束时被正确释放，即使发生异常也是如此。
  - 自定义删除器：与智能指针结合使用，允许指定自定义的删除逻辑。例如，可以使用自定义删除器来管理动态数组、释放互斥锁或执行其他清理操作。
  - 对象池：用于预分配和回收一组相同类型的对象，以减少动态内存分配和释放的开销。对象池通常用于性能敏感的应用程序，如游戏引擎或实时系统。
  - 内存对齐和填充：通过调整数据结构的布局来减少内存碎片和提高缓存效率。这包括使用对齐指令、填充字节和合并小结构体等技术。

智力题：电梯调度系统

问题回答：电梯调度系统

回答：

电梯调度系统是一个复杂的控制系统，它负责管理和优化多台电梯的运行，以满足建筑物内乘客的垂直运输需求。以下是对电梯调度系统的详细解析：

系统架构：
- 硬件层：包括电梯轿厢、电机、控制器、传感器（如重量传感器、位置传感器）、通信模块等。
- 软件层：包括电梯控制算法、用户界面（如按钮面板、显示屏）、监控系统等。
核心功能：
- 呼梯管理：接收来自各楼层的呼梯请求，包括上行、下行和特定楼层的请求。
- 调度算法：根据当前的电梯状态、呼梯请求、乘客流量等因素，决定哪台电梯响应哪个呼梯请求，以优化运行效率和乘客等待时间。
- 运行控制：控制电梯的启动、加速、匀速、减速和停止，确保电梯平稳、安全地运行到目标楼层。
- 乘客服务：在电梯内部提供楼层显示、到站提示、紧急呼叫等功能，提升乘客体验。
调度算法：
- 先来先服务（FCFS）：按照呼梯请求的先后顺序进行调度。
- 最短寻求时间优先（SSTF）：选择距离当前呼梯请求楼层最近的电梯进行响应。
- 扫描算法：电梯在上行或下行过程中，依次扫描并响应沿途的呼梯请求。
- 优先级调度：根据呼梯请求的紧急程度、乘客数量等因素，为不同的呼梯请求分配不同的优先级。
- 群控算法：在多台电梯的情况下，通过协调各电梯的运行，实现全局最优的调度效果。
优化策略：
- 减少等待时间：通过合理的调度算法，减少乘客的平均等待时间。
- 提高运行效率：优化电梯的运行路径和速度，减少不必要的停靠和空驶。
- 提升乘客体验：提供友好的用户界面和舒适的乘坐环境，如语音提示、音乐播放等。
- 增强安全性：通过冗余设计、故障检测和紧急制动等措施，确保电梯在异常情况下能够安全运行。
挑战与解决方案：
- 高峰时段拥堵：采用群控算法、增加电梯数量或提升电梯速度等策略来缓解拥堵。
- 故障处理：建立故障监测系统，及时发现并处理故障，确保电梯能够尽快恢复正常运行。
- 能耗优化：通过智能调度和节能技术，降低电梯的能耗。

面试官追问及相关回答：

追问1：

问题：在电梯调度系统中，如何平衡效率和公平性？
回答：平衡效率和公平性是一个关键问题。在电梯调度中，效率通常意味着减少乘客的等待时间和提高电梯的运行效率，而公平性则意味着确保每个呼梯请求都能得到及时响应，不会因为某些请求频繁而被忽视。为了实现这种平衡，可以采取以下策略：
- 设计合理的调度算法，如优先级调度，根据呼梯请求的紧急程度和乘客数量等因素分配优先级，确保重要和紧急的请求能够得到优先处理。
- 在高峰期，采用群控算法，通过协调多台电梯的运行，实现全局最优的调度效果，减少拥堵和等待时间。
- 引入反馈机制，根据乘客的反馈和实际需求，动态调整调度策略，以更好地满足乘客的需求和期望。

追问2：

问题：在电梯调度系统中，如何实现故障检测和恢复？
回答：故障检测和恢复是电梯调度系统中的重要功能。为了实现故障检测和恢复，可以采取以下措施：
- 建立故障监测系统，实时监测电梯的运行状态和关键参数，如电机温度、电流、速度等。
- 当检测到异常或故障时，立即触发报警机制，通知相关人员进行处理。
- 在电梯内部设置紧急呼叫按钮和通信系统，确保乘客在紧急情况下能够与外界保持联系。
- 采用冗余设计和备用电源等措施，确保在故障情况下电梯能够安全运行到最近的楼层并打开门，以便乘客疏散。
- 定期对电梯进行维护和保养，及时发现并处理潜在的故障隐患。

追问3：

问题：在嵌入式系统中实现电梯调度系统时，需要考虑哪些硬件和软件方面的限制？
回答：在嵌入式系统中实现电梯调度系统时，需要考虑以下硬件和软件方面的限制：
- 硬件限制：嵌入式系统的处理器性能、内存大小和存储容量有限，因此需要在设计算法和界面时进行优化，以确保系统能够在有限的资源下稳定运行。
- 实时性要求：电梯调度系统需要实时响应呼梯请求和电梯状态变化，因此需要使用实时操作系统或实时调度算法来满足实时性要求。
- 通信协议：电梯内部的传感器、控制器和通信模块需要遵循特定的通信协议和标准，以确保数据能够正确传输和处理。
- 安全性要求：电梯调度系统需要满足严格的安全性要求，包括硬件冗余、故障检测和紧急制动等措施，以确保电梯在异常情况下能够安全运行。
- 软件兼容性：嵌入式系统通常使用特定的编程语言和开发工具，因此在设计电梯调度系统时需要确保软件与硬件平台的兼容性。