1. 为什么负数要用补码表示？   ⼗进制数转⼆进制 采用除 2 取余法。例如：数字8转⼆进制的过程如下图：      整数类型的数字 在计算机中的存储方式，就是将十进制数 转换成⼆进制。   以int 类型的数字为例，int类型大小为32位，其中最高位作为 "符号标志位" (正数的符号位是0，负数的符号位是1)，剩余的31位 表示二进制数据。例如：int类型的数字1 的⼆进制数表示如下图：    负数在计算机中 用"补码"表示，补码就是将正数的二进制 全部取反再加1。例如：int类型的数字-1 的⼆进制数表示如下图：        问题：为什...

1. 中断是什么？   在计算机中，中断是 系统用来响应硬件设备请求 的一种机制。操作系统收到 硬件的中断请求后，会打断正在执行的进程，然后调用内核中的 中断处理程序 来响应请求。   中断是⼀种 异步的事件处理机制，可以提高系统的 并发处理能力。   操作系统收到了中断请求后，会打断其他进程的运行。所以中断请求的 响应程序，也就是中断处理程序，要尽可能快的执行完，这样可以减少 对正常进程运行调度 的影响。   而且，中断处理程序在响应中断时，可能还会"临时关闭中断"。这意味着，在中断处理程序  执行完之前，系统中其他的中断请求 都无法被响应，也就是说 中断有可能...

1. CPU 如何读写数据的？   (1) CPU框架：   先认识CPU架构，才能更好地理解 CPU是如何读写数据的，现代CPU的架构图 如下图所示：      可以看到，⼀个CPU中通常会有 多个CPU 核心，比如上图中的 1号和2号CPU核心，并且每个CPU核心 都有自己的L1 Cache和L2 Cache。L1Cache通常分为 dCache(数据缓存) 和 iCache(指令缓存)，L3 Cache是多个核心所共享的，这就是CPU典型的缓存层次。   上面提到的都是 CPU内部的Cache，CPU之外 还有内存和硬盘，这些存储设备共同构成了 金字塔存储层次。如下图所示：       ...

1. CPU Cache 的数据写入   CPU Cache通常分为三级缓存：L1 Cache、L2 Cache、L3 Cache，级别越低的Cache 离CPU核心越近，访问速度越快，但存储容量相对会更小。在多核心的CPU中，每个核心都有自己的 L1/L2 Cache，而 L3 Cache 是所有核心共享使用的。      CPU Cache由多个Cache Line组成，CPU Line(缓存块) 是CPU从内存读取数据 的基本单位，CPU Line由各种 标志+数据块 组成。         对数据的操作 除了读操作，还有写操作。数据写入Cache后，内存与Cache相对应的数据将会不同...

1. CPU Cache 有多快？    问：为什么有了内存，还需要 CPU Cache？   根据摩尔定律，CPU的访问速度 每18个月就会翻一倍，相当于每年增长60%左右。虽然内存的速度 也在不断增长，但增长的速度 远小于CPU，平均每年增长7%左右。因此，CPU与内存的访问性能的差距 不断拉大，为了弥补 CPU与内存 之间的性能差距，所以在 CPU内部引入了CPU Cache，即⾼速缓存。）    在Linux系统中，可以使用下图的方式 来查看各级CPU Cache的大小：（比如这台服务器，离CPU核心最近的 L1 Cache 是 32KB，其次 L2 Cache 是 256KB，最大的...

1. 存储器的层次结构      场景：周六去图书馆学校，通常会把一些常⽤的书 放在桌⼦上，当需要⼀本桌上没有的书，则去书架上找。另外，看书时 ⼤脑会思考问题，也会记忆知识内容。     可以把CPU 比喻成大脑。⼤脑思考的内容，就好比 CPU寄存器中的数据，能存储的数据是最少的，但处理的速度是最快的。（毕竟大脑不能同时思考太多的事情） ⼤脑中的记忆，就好比 CPU Cache (CPU⾼速缓存)，处理速度相对寄存器 要慢⼀点，但能存储的数据 相对要多⼀点。 CPU Cache 通常会分为 L1、L2、L3 三层。其中 L1 Cache 通常分成 数据缓存和指令缓存，L1距离CPU最近，因此它...

1. 图灵机的工作方式       图灵机的基本组成如下：   有⼀条纸带，纸带由⼀个个连续的格⼦组成，每个格⼦可以写⼊字符，纸带就好⽐内存，⽽纸带上的 格⼦中的字符 就好⽐内存中的数据或程序。  有⼀个读写头，读写头可以读取 纸带上任意格⼦中的字符，也可以把字符写⼊到纸带的格⼦中。  读写头上有⼀些部件，⽐如存储单元、控制单元、运算单元：    存储单元：⽤于存放数据。  控制单元：⽤于识别字符 是数据还是指令，以及控制程序的流程等。  运算单元：⽤于执⾏运算指令。       例：简单运算 1+2 的执行过程   1. ⾸先，⽤读写头把 "1"、"2...

对象的生命周期：   全局对象：在程序启动时分配，在程序结束时销毁。  局部对象：在进入程序块时创建，在离开程序块时销毁。  局部static对象：在第一次使用前分配，在程序结束时销毁。  动态分配对象：只能显式地被释放。   对象的内存位置：    静态内存：用来保存局部static对象、类static对象、定义在任何函数之外的变量。  栈内存：用来保存定义在函数内的非static对象。  堆内存：又称自由空间，用来存储动态分配的对象。      12.1 动态内存与智能指针  动态内存管理：   new：在动态内存中为对象分配空间 并返回一个指向该对象的指针。  delete：接受一个动态...

关联容器和顺序容器的区别：关联容器中的元素 是按照关键字 来保存和访问的。   关联容器支持 通过关键字 来高效地查找和读取元素，基本的关联容器类型是 map和set。    关联容器类型：     按关键字有序保存元素：     map   关联数组：保存关键字-值对     set   关键字即值，即只保存关键字的容器     multimap   支持同一个键多次出现的map     multiset   支持同一个键多次出现的set     无序集合：     unordered_map   用哈希函数组织的map     unordered_set   用哈希函数...

10.1 泛型算法概述   本章提到的泛型算法：       find   InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value )；   first，last ，value分别为 两个标记范围的迭代器、目标查找值。 返回值：如果找到给定目标值，返回对应的迭代器，否则返回第二个参数，即标记结尾的迭代器。     accumulate   T accumulate( InputIt first, InputIt last, T init ...

9.1 顺序容器概述   顺序容器：为程序员提供了 控制元素存储和访问顺序 的能力。这种顺序不依赖于 元素的值，而是与元素加入容器时 的位置相对应。       顺序容器类型   介绍     vector   可变大小数组。支持快速随机访问。在尾部之外的位置 插入或删除元素可能很慢。     deque   双端队列。支持快速随机访问。在头尾位置 插入/删除速度很快。     list   双向链表。只支持双向顺序访问。在list中任何位置 进行插入/删除操作速度都很快。     forward_list   单向链表。只支持单向顺序访问。在链表任何位置 进行插入/删除操作速度都很快。   ...

8.1 IO类   之前章节用过的IO库设施：    istream：输入流类型，提供 输入操作。  ostream：输出流类型，提供 输出操作。  cin：一个istream对象，从标准输入 读取数据。  cout：一个ostream对象，向标准输出 写入数据。  cerr：一个ostream对象，向标准错误 写入消息。  >>运算符：从一个istream对象中 读取输入数据。  <<运算符：向一个ostream对象中 写入输出数据。  getline函数：从一个给定的istream对象中 读取一行数据，存入到一个给定的 string对象中。      (1) IO库...

7.1 定义抽象数据类   类背后的基本思想：数据抽象 和 封装。 数据抽象：是一种依赖于 接口和实现分离 的编程技术 封装：将类的内部成员 设置成外部不可见，但提供部分接口给外面      (1) 类成员：     必须在类的内部声明，不能在其他地方增加成员。  成员可以是数据，函数，类型别名。       (2) 类的成员函数：    成员函数的声明 必须在类的内部；成员函数的定义 既可以在类的内部也可以在外部。  对象使用运算符(.) 调用成员函数。  默认实参：Sales_item(const std::string &book): isbn(book), units_sold...

6.1 函数基础    函数定义：包括返回类型、函数名字和0个或者多个形参组成的列表和函数体。  调用运算符：调用运算符的形式是一对圆括号()，作用于一个表达式，该表达式是函数或者指向函数的指针；圆括号内是用逗号隔开的实参列表。      函数的调用完成两项工作:     用实参初始化函数对应的形参  将控制权转移给被调用函数。（此时，主调函数的执行被暂时中断，被调函数开始执行）    注：    形参和实参：形参和实参的个数和类型必须匹配上。尽管实参与形参存在对应关系，但是并没有规定实参的求值顺序。  返回类型： void表示函数不返回任何值。函数的返回类型不能是 数组类型 或者 函数类型，...