c++知识补充
一，5种io模型
1，阻塞io模型
程序进行io操作，会一直阻塞等待，直到操作完成才返回结果。
优点：操作简单
缺点：导致cpu空闲等待，效率较低
2，非阻塞io模型
程序在进行io操作时，先判断io设备是否就绪，如果未就绪，则返回错误信息。程序可以继续执行其他操作，等一段时间过后，再来判断io设备是否就绪，知道设备就绪后，才进行io操作。
优点：减少CPU空闲等待
缺点：需要多次查询，效率较低
3，多路复用io模型
io多路复用允许单线程/进程同时监测多个io流的状态，当其中任意一个流发生变化 ，操作系统会通知该线程/进程进行处理。
io多路复用的实现一般由操作系统提供的select，poll，epoll（libevent是对epoll、poll和select进行了封装）等系统调用来实现。
特别强调的是：
io多路复用模型其实是同步io。
select，poll，epoll实际上是“伪异步”，他们表面上实现了异步，但其实他们只是将io操作交给了内核，让内核去帮他们处理io操作，让他们看上去是异步的，其实本质还是同步的。当一个io操作被调用，程序还是会一直等待io操作的完成，只不过这个过程交给了内核，程序员没有看到。
还有就是epoll_wait函数，在调用了epoll_wait()函数后，
如果他的超时参数设置为-1（超时参数是epoll_wait的最后一个参数），
在没有任何文件描述符就绪的情况下，程序会被阻塞，即暂停执行，直到至少有一个文件描述符就绪并可以进行读写操作时，epoll_wait()函数才会返回，并且返回就绪的文件描述符数量。此时，程序才可以继续执行下一步操作。
如果他的超时参数设置为0，
在没有事件发生的情况下，epoll_wait会立即返回，不会阻塞程序的运行
4，信号驱动io模型
使用操作系统的提供的信号机制来通知程序io设备是否准备就绪。程序在处理io操作之前，先向操作系统注册信号处理函数，在io设备就绪后，操作系统会向程序发送信号，程序收到信号后，再执行想应的处理函数。
优点：提高系统性能和效率。
5，异步io模型
异步io模型允许程序在进行了io操作后，继续执行其他操作，当io设备就绪后，操作系统通知程序进行io操作，程序在进行io操作时，不需要进行查询操作，直接读取或写入数据。
这种模型可以减少CPU空闲等待，提高性能和效率。
二，详细说说io多路复用？
io多路复用允许单线程/进程同时监测多个io流的状态，当其中任意一个流发生变化 ，操作系统会通知该线程/进程进行处理。
io多路复用的实现一般由操作系统提供的select，poll，epoll（libevent是对epoll、poll和select进行了封装）等系统调用来实现。
当进程调用select和poll时，操作系统
三，select和epoll的区别？
1，select是经典的io多路复用模型，epoll是新的io多路复用模型。
2，select最大可以处理的文件描述符数量有限，一般是1024，而epoll没有数量限制，可以处理任意数量的文件描述符。
3，select采用的轮询的方式依次检查每个文件描述符的状态，这种方式效率比较低下；而epoll采用的是事件通知的方式，只对发生事件的文件描述符进行操作，效率则是更高。
4，select和epoll的内核和用户空间的交互方式不同。
select是传统的I/O多路复用机制，它使用一个fd_set类型的数据结构，将所有需要监视的文件描述符放入其中，然后调用select函数，该函数将阻塞直到任何一个文件描述符就绪，或者超时。在内核中，select会遍历所有传递给它的文件描述符，以确定哪些文件描述符已经就绪，复杂度为O（N），然后将结果返回给用户空间。这种方式的缺点是，随着文件描述符数量的增加，select的性能会下降，因为每次调用select时，内核都需要遍历整个fd_set集合。
而epoll使用了更加高效的机制来解决这个问题。epoll使用一个红黑树来存储所有监视的文件描述符，这个红黑树可以快速的查找已经就绪的文件描述符，复杂度为O（logN）。当文件描述符就绪时，内核会将就绪的文件描述符添加到一个链表中，并通知用户空间，用户空间可以使用epoll_wait函数来获取这个链表中的就绪文件描述符。这种方式的好处是，epoll可以监视大量的文件描述符，而且在文件描述符数量较大时，性能不会下降。
四，select和poll的区别？
select和poll都是io多路复用的机制，用于监听多个文件描述符上的事件。他们的区别主要是在于文件描述符数量的上限，数据结构，效率，可移植性，支持的io类型等方面。
1，select可以监听的文件描述符数量的上限是1024，而poll没有限制
2，select可以跨平台，但是poll只能在Linux系统下运行。
3，select和poll只能设置水平触发，不能设置边缘触发，而epoll既可以设置水平触发，又可以设置边缘触发（水平触发：只要有数据没有被完全读取或写入，就会一直通知你。边缘触发：内核只通知一次。）。
4，select() 使用三个 fd_set 类型的文件描述符集合（读，写，异常）来描述所有需要监听的文件描述符，而 poll() 使用一个 pollfd 结构体数组来描述所有需要监听的文件描述符。
5，select() 在返回时需要轮询所有文件描述符集合，而 poll() 只需要轮询传入的文件描述符数组。
6，select() 的文件描述符集合是输入输出参数，需要在每次调用 select() 前都要重新设置，而 poll() 的文件描述符数组是一个输入参数，不需要重新设置。
7，select() 机制支持除了文件描述符外还支持其他类型的 I/O，如管道、信号等，而 poll() 只支持文件描述符类型的 I/O。
五，同步io和异步io的区别？
1，同步io和异步io主要区别是在进行io操作时，是否要等待操作完成。
2，同步io就是程序在执行一个io操作时，需要等待这个io操作完成才能进行下一步操作。
优点就是操作简单，缺点就是会等待io操作的完成，造成程序的阻塞
3，异步io就是在执行一次io操作后，不用等待这个io操作的完成，立即就可以进行下一步的操作。当io操作完成时，系统再通知程序去处理io操作的结果（select，poll，epoll都可以实现异步io，但他们不是异步io模型，而是多路复用io模型）。
优点是可以提高程序的并发量和吞吐量，缺点是编程复杂，需要调用回调函数。
六，epoll为什么相对于poll和select更加高效？
（1）select，poll实现需要自己不断轮询所有fd集合，直到设备就绪，期间可能睡眠和唤醒多次交替。而epoll只要判断一下就绪链表是否为空就行了，这节省了大量的CPU时间。
（2）select，poll “每次”调用都要把fd集合从用户态往内核态拷贝一次，并且要把当前进程往设备等待队列中加入一次，
而epoll只要一次拷贝，而且把当前进程往等待队列上加入也只加入一次，这也能节省不少的开销。
（在使用 select 和 poll 等函数进行 I/O 多路复用时，内核需要维护一个等待队列，用于存储所有等待 I/O 事件的进程。当某个文件描述符上有事件发生时，内核会将等待该事件的进程挂起（或者说加入）到等待队列中，并且将该文件描述符对应的事件状态设置为已就绪。当所有的文件描述符都被处理完毕后，内核会将所有已就绪的进程从等待队列中唤醒，并且返回就绪的文件描述符和对应的事件类型。
在这个过程中，每次调用 select 和 poll 等函数时，都需要将当前进程挂起（或者说加入）到等待队列中，以便内核能够在事件就绪时通知进程。因此，每次调用 select 和 poll 等函数时，都需要将当前进程从用户态切换到内核态，并且将当前进程挂起到等待队列中。这个过程是比较耗费资源的，尤其是当需要监听的文件描述符数量比较多时，会导致系统性能下降。
相比之下，epoll 使用了一种不同的机制，可以避免将进程挂起到等待队列中。在 epoll 中，内核会维护一个就绪链表，用于存储所有已就绪的文件描述符。当某个文件描述符上有事件发生时，内核会将该文件描述符对应的事件状态设置为已就绪，并且将该文件描述符添加到就绪链表中。当进程调用 epoll_wait 函数时，内核会检查就绪链表是否为空，如果不为空，则将所有已就绪的文件描述符从就绪链表中取出，并且返回给进程。由于不需要将进程挂起到等待队列中，因此 epoll 可以避免每次调用函数时的进程挂起和唤醒操作，从而提高了系统性能。）
七，epoll是最快的么，什么场景下
不一定。epoll的一个缺点，当事件触发比较频繁时，回调函数也会被频繁触发，此时效率就未必比select 或 poll高了。所以epoll的最佳使用情景是：连接数量多，但活跃的连接数量少。
八，epoll是如何操作fd的
epoll提供了三个函数，epoll_create、epoll_ctl和epoll_wait。 首先创建一个epoll对象，然后使用epoll_ctl对这个对象进行操作（添加、删除、修改），把需要监控的描述符加进去，这些描述符将会以epoll_event结构体的形式组成一颗红黑树，接着阻塞在epoll_wait，进入大循环，当某个fd上有事件发生时，内核将会把其对应的结构体放入一个链表中，返回有事件发生的链表。
九，怎么实现虚函数（虚表、虚指针）
C++实现虚函数的原理是虚函数表+虚表指针。
当一个类里存在虚函数时，编译器会为类创建一个虚函数表，虚函数表是一个数组，数组的元素存放的是类中虚函数的地址。
同时为每个类的对象添加一个隐藏成员，该隐藏成员保存了指向该虚函数表的指针。该隐藏成员占据该对象的内存布局的最前端。
所以虚函数表只有一份，而有多少个对象，就对应多少个虚函数表指针。
十，模板展开在哪个阶段
编译阶段
十一，用函数模板写过哪些功能
比如，快排？（待补充）
十二，裸socket连接流程
（1）服务器根据地址类型（ ipv4, ipv6 ）、 socket 类型、协议创建 socket。
（2）服务器为 socket 绑定 IP 地址和端口号。
（3）服务器 socket 监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket 并没有被打开 。
（4）客户端创建 socket。
（5）客户端打开 socket，根据服务器 IP 地址和端口号试图连接服务器 socket。
（6）服务器 socket 接收到客户端 socket 请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息 。这时候 socket 进入阻塞状态，所谓阻塞即accept（）方法一直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端连接请求 。
（7）客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息 。
（8）服务器 accept 方法返回，连接成功 。
（9）客户端向 socket 写入信息 。
（10）服务器读取信息 。
（11）客户端关闭 。
（12）服务器端关闭 。
十三，c++新特性有哪些
C++后续版本更是发展了不少新特性，如C++11中引入了nullptr、auto变量、Lambda匿名函数、右值引用、智能指针。
十四，为什么用智能指针
使用普通指针，容易造成堆内存泄露（忘记释放），二次释放，程序发生异常时内存泄露等问题等。
正是因为指针存在这样的问题，C++便引入了智能指针来更好的管理堆内存。智能指针是利用了一种叫做RAII（资源获取即初始化）的技术对普通的指针进行封装，这使得智能指针实质是一个对象，行为表现的却像一个指针。
因为智能指针就是一个类，当超出了类的作用域时，类会自动调用析构函数，自动释放资源。这样程序员就不用再担心内存泄露的问题了。
C++里面有四个指针：auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr，后面三个是C++11支持的，第一个被C++11弃用。
十五，怎么设计share_ptr，引用计数存在哪里
实现原理：有一个引用计数的指针类型变量，专门用于引用计数，使用拷贝构造函数和赋值拷贝构造函数时，引用计数加1，当引用计数为0时，释放资源。
十六，全用share_ptr就能解决内存泄漏了么？
会出现内存泄露问题。
共享指针的循环引用计数问题：当两个类中相互定义shared_ptr成员变量，同时对象相互赋值时，就会产生循环引用计数问题，最后引用计数无法清零，资源得不到释放。
可以使用weak_ptr，weak_ptr是弱引用，weak_ptr的构造和析构不会引起引用计数的增加或减少。我们可以将其中一个改为weak_ptr指针就可以了。比如我们将class B里shared_ptr换成weak_ptr。
十七，weak_ptr的lock()函数怎么知道share_ptr是否存在
lock()方法的功能是：判断weak_ptr所指向的shared_ptr对象是否存在。若存在，则这个lock方法会返回一个指向该对象的shared_ptr指针；若它所指向的这个shared_ptr对象不存在，则lock()函数会返回一个空的shared_ptr。
十八，静态变量初始化顺序
对于C语言的全局和静态变量，初始化发生在任何代码执行之前，属于编译期初始化。
而C++标准规定：全局或静态对象当且仅当对象首次用到时才进行构造。
十九，写一个线程池（待补充）
二十，malloc种brk和mmp的区别
二十一，写一个单例模式（分别实现懒汉式与饿汉式）
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