联想嵌入式软件开发 一面 面经（常规问题居多）

1.自我介绍

面试官好，我是[姓名]，[学校][专业][年级]。我的技术方向是嵌入式开发，主要使用C++。

技术栈方面，我熟悉C++语言特性、STL容器、多线程编程，了解Linux系统和嵌入式开发。有实际的项目经验，做过智能系统开发，涉及到模型部署、性能优化等工作。

我对嵌入式开发很感兴趣，特别是资源受限环境下的软件优化。联想在PC和智能设备领域有很强的技术实力，希望能加入贵公司，在嵌入式方向深入发展。

2.说说C++中的多态，静态多态和动态多态有什么区别？

多态是面向对象的重要特性，指同一个接口可以有不同的实现方式。C++中有两种多态：静态多态和动态多态。

静态多态是编译期确定的，主要通过函数重载和模板实现。编译器根据参数类型或模板参数，在编译时就确定调用哪个函数，没有运行时开销。

// 函数重载实现静态多态
void print(int x) {
    cout << "int: " << x << endl;
}

void print(double x) {
    cout << "double: " << x << endl;
}

// 模板实现静态多态
template<typename T>
void print(T x) {
    cout << x << endl;
}

// 编译时确定调用哪个版本
print(10);      // 调用print(int)
print(3.14);    // 调用print(double)

动态多态是运行期确定的，通过虚函数和继承实现。基类指针或引用可以指向派生类对象，调用虚函数时，根据对象的实际类型决定调用哪个版本。这是通过虚函数表（vtable）实现的，有一定的运行时开销。

class Base {
public:
    virtual void show() {
        cout << "Base" << endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override {
        cout << "Derived" << endl;
    }
};

// 运行时确定调用哪个版本
Base* ptr = new Derived();
ptr->show();  // 输出"Derived"，运行时根据实际类型决定

区别总结：

• 静态多态在编译期确定，效率高，没有运行时开销
• 动态多态在运行期确定，灵活性高，但有虚函数表查找的开销
• 静态多态通过重载和模板，动态多态通过虚函数
• 嵌入式开发中，如果追求性能，优先用静态多态

3.inline关键字的作用是什么？什么时候使用？

inline关键字建议编译器将函数内联展开，即在调用处直接插入函数代码，而不是通过函数调用。这样可以减少函数调用的开销（保存寄存器、跳转、返回等），提高性能。

inline int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int result = add(3, 5);  // 编译器可能展开为：int result = 3 + 5;
}

inline的特点：

• 只是建议，编译器可以忽略。复杂的函数（如有循环、递归）通常不会内联
• 内联函数的定义通常放在头文件中，因为编译器需要看到完整定义才能内联
• 内联会增加代码体积，如果函数被多次调用，会有多份代码拷贝
• 类内定义的成员函数默认是inline的

使用场景：

• 函数体很小，只有几行代码
• 函数被频繁调用，在性能关键路径上
• 函数逻辑简单，没有循环和递归

不适合内联的场景：

• 函数体很大，内联会导致代码膨胀
• 函数有复杂逻辑，编译器可能拒绝内联
• 虚函数通常不能内联（除非编译器能确定实际类型）

嵌入式开发中，代码空间有限，要谨慎使用inline，避免代码膨胀。

4.vector容器的扩容机制是什么？

vector是动态数组，当元素数量超过容量时，会自动扩容。扩容机制是：

分配新内存：通常是当前容量的1.5倍或2倍（不同编译器实现不同，GCC是2倍，MSVC是1.5倍）。

拷贝元素：将旧内存中的元素拷贝或移动到新内存。如果元素有移动构造函数，使用移动；否则使用拷贝。

释放旧内存：释放旧的内存空间。

vector<int> vec;
cout << "capacity: " << vec.capacity() << endl;  // 0

vec.push_back(1);
cout << "capacity: " << vec.capacity() << endl;  // 1

vec.push_back(2);
cout << "capacity: " << vec.capacity() << endl;  // 2

vec.push_back(3);
cout << "capacity: " << vec.capacity() << endl;  // 4（扩容为2倍）

vec.push_back(4);
vec.push_back(5);
cout << "capacity: " << vec.capacity() << endl;  // 8（再次扩容）

扩容的性能影响：

• 扩容需要分配内存、拷贝元素、释放内存，开销较大
• 如果频繁扩容，性能会下降
• 可以用reserve()预分配空间，避免频繁扩容

vector<int> vec;
vec.reserve(1000);  // 预分配1000个元素的空间
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    vec.push_back(i);  // 不会触发扩容
}

capacity和size的区别：

• size是当前元素个数
• capacity是已分配的空间大小
• capacity >= size

嵌入式开发中，内存有限，要注意vector的内存占用。如果知道元素数量，最好用reserve预分配，避免扩容带来的内存碎片和性能损失。

5.STL中哪些容器是定长的，哪些是变长的？

变长容器（动态大小）：

• vector：动态数组，可以自动扩容
• deque：双端队列，可以在两端高效插入删除
• list：双向链表，可以在任意位置插入删除
• map/set：红黑树实现，可以动态增删元素
• unordered_map/unordered_set：哈希表实现，可以动态增删元素
• string：本质是vector，可以动态增长

定长容器（固定大小）：

• array（C++11）：固定大小的数组，大小在编译期确定

std::array<int, 10> arr;  // 固定10个元素，不能改变大小

半定长容器：

• stack、queue、priority_queue：适配器，底层可以用vector或deque，大小可变但不直接控制

区别：

• 变长容器可以动态增删元素，灵活但有内存管理开销
• 定长容器大小固定，性能好但不灵活
• 嵌入式开发中，如果元素数量确定，优先用array，避免动态内存分配

// 嵌入式中推荐的用法
std::array<int, 100> buffer;  // 栈上分配，不需要动态内存

// 如果必须用变长容器，预分配空间
std::vector<int> vec;
vec.reserve(100);  // 避免频繁扩容

6.static关键字有哪些作用？

static在不同上下文中有不同的作用。

修饰局部变量：变量的生命周期延长到程序结束，但作用域仍是局部的。只初始化一次，保持上次的值。

void func() {
    static int count = 0;  // 只初始化一次
    count++;
    cout << count << endl;
}

func();  // 输出1
func();  // 输出2
func();  // 输出3

修饰全局变量或函数：限制作用域在当前文件，其他文件不可见。用于避免命名冲突。

// file1.cpp
static int global_var = 10;  // 只在file1.cpp中可见

static void helper() {  // 只在file1.cpp中可见
    // ...
}

修饰类成员变量：所有对象共享同一个变量，属于类而不是对象。必须在类外初始化。

class MyClass {
public:
    static int count;  // 声明
};

int MyClass::count = 0;  // 定义和初始化

MyClass obj1, obj2;
obj1.count = 10;
cout << obj2.count;  // 输出10，共享同一个变量

修饰类成员函数：不依赖于对象，可以通过类名直接调用。不能访问非静态成员。

class MyClass {
public:
    static void func() {
        // 只能访问静态成员
    }
};

MyClass::func();  // 通过类名调用

嵌入式开发中的应用：

• 用static局部变量保存状态，避免全局变量污染
• 用static限制函数和变量的作用域，避免命名冲突
• 用static成员实现单例模式

7.sizeof的作用是什么？sizeof一个指针结果是多少？

sizeof是编译期运算符，用于计算类型或变量的字节大小。

基本类型的大小：

sizeof(char);