面试题（三）

20、CA证书

服务器安装数字证书，客户端安装根证书

CA的颁发机构、有效期、签名、公钥、证书所有者

21、公钥和私钥有什么区别

22、三次握手四次挥手为什么要四次

服务端数据没有发送完，二三次不能合并

23、四次挥手完会立马关闭吗（会监听一段时间这个时间具体是多少？）

2MSL，保证服务端接收到最后一个ACK正常关闭

24、tcp如何保持可靠传输

序列号、确认号、超时重传

窗口

拥塞控制：慢启动、窗口阈值、快恢复、快速重传

25、拥塞控制流量控制

26、具体说一下拥塞窗口cwnd

27、为什么要分段和分页，分段和分页的优缺点

**分段（Segmentation）和分页（Paging）**是现代操作系统管理内存的两种主要方法，它们都有各自的优缺点，通常结合使用以获得更好的性能和灵活性。

1. 分段（Segmentation）

分段是内存管理的一种方式，将逻辑内存划分为不同的段（segment），每个段代表一个逻辑单位，如代码段、数据段或堆栈段。每个段有独立的基址和大小。

优点：

逻辑结构清晰：程序按照逻辑模块划分段，符合程序的自然结构，使得管理和访问更加直观。
方便共享和保护：可以对不同段设置不同的访问权限，从而实现进程间的数据共享和内存保护。
动态增长：段可以动态增长，特别适合某些需求不断增加的结构（如堆栈）。

缺点：

外部碎片：由于段的大小是可变的，随着段的分配和释放，内存中可能出现外部碎片，使得内存利用效率降低。
管理复杂：段表较复杂，尤其是当段数较多时，管理段的基址和大小需要更多的资源。

2. 分页（Paging）

分页是另一种内存管理方式，它将物理内存和虚拟内存划分为固定大小的页（page）。虚拟地址空间被分成若干个等大小的页，而物理内存被分成等大小的页框（frame），虚拟页通过页表映射到物理页框。

优点：

无外部碎片：因为分页固定大小，内存分配和回收时不会产生外部碎片（即未被使用的大块内存）。
灵活的内存管理：可以将程序的页分散放置在物理内存的不同位置，灵活管理内存。
简单的内存保护：通过页表，每个页可以单独控制访问权限，易于实现内存保护和隔离。

缺点：

内部碎片：由于页的固定大小，可能会有部分内存没有被完全使用，产生内部碎片。
页表开销：需要维护页表，当虚拟地址空间较大时，页表可能会占用较多内存，且频繁的页表查找会影响性能。

3. 分段和分页的结合

在许多现代操作系统中，分段和分页结合使用，发挥两者的优势。例如，内存可以先分为不同的段，每个段再划分为若干固定大小的页，这种方式既能避免分页产生的内存碎片，又可以利用分段的逻辑结构。

结合的优点：

减少碎片：结合分段和分页，可以避免外部碎片问题，同时也能更好地组织和保护内存。
灵活的内存管理：结合两者的优点，既可以灵活调整段的大小，又可以使用分页进行细粒度的内存管理。

结合的缺点：

管理复杂度高：需要维护段表和页表两种数据结构，增加了内存管理的复杂性和开销。

总结

分段和分页各有优缺点，分段适合逻辑模块化的程序，分页则更擅长减少内存碎片并提供更灵活的内存管理。结合两者的方式能够更好地平衡这两者的缺点，实现高效的内存管理。

28、 vector list 区别

29、C++ 宏和内联函数区别，何时触发"优化"

在 C++ 中，宏和内联函数都可以在特定条件下触发优化，但它们的机制和触发优化的时机不同。

1. 宏 (Macros)

宏是在预处理阶段通过 #define 定义的文本替换。它们直接在编译前将代码片段替换为定义的内容，因此避免了函数调用的开销。

宏触发优化的时机：

消除函数调用开销：由于宏是直接展开的，代码中不会涉及到函数调用，因此减少了调用的额外开销。
纯文本替换：宏只是在代码中进行简单的替换，因此在频繁使用的地方可以通过减少函数调用来优化性能。

但由于宏是文本替换，它没有类型检查和作用域管理，可能引入难以发现的错误。

2. 内联函数 (Inline Functions)

内联函数通过 inline 关键字定义。它们与宏不同，会进行类型检查、作用域控制，并通过编译器决定是否进行内联展开。

内联函数触发优化的时机：

消除函数调用：当编译器决定将内联函数展开时，函数调用将被替换为函数体代码，从而避免函数调用开销。这对于小型、频繁调用的函数尤为有效。
编译器优化决策 ：尽管使用了 inline 关键字，但是否内联最终由编译器决定。编译器会根据函数的复杂性、大小、以及是否递归等因素判断是否展开函数。
类型检查和安全：与宏不同，内联函数具有类型安全性，编译器会确保函数使用的正确性，从而减少由于直接替换带来的潜在问题。

3. 优化触发的条件

无论是宏还是内联函数，优化触发的关键在于以下几个条件：

函数的大小：小的函数更有可能被内联，因为其展开后带来的性能提升大于展开的成本。
调用频率：在循环中或性能关键路径上频繁调用的函数，更有可能被编译器内联。
编译器优化等级 ：使用高等级优化选项（如 -O2 或 -O3）时，编译器会更积极地尝试内联小型函数。
代码复杂度：如果函数体过大或包含复杂的控制结构，编译器可能不会进行内联展开。

4. 宏与内联函数的区别

安全性：内联函数比宏更安全，具有类型检查和作用域管理，避免了宏带来的潜在错误。
编译器决策：宏总是直接替换，而内联函数是否展开则取决于编译器的判断。
调试和维护：内联函数在调试时更易追踪，而宏的错误可能更难发现，因为它们是在预处理阶段完成替换的。

示例

宏示例：

cpp 复制代码

#define SQUARE(x) (x * x)

使用 SQUARE(5 + 1) 会展开为 (5 + 1 * 5 + 1)，得到错误的结果。

内联函数示例：

cpp 复制代码

inline int square(int x) {
    return x * x;
}

调用 square(5 + 1) 会返回正确的 36，并且由于是内联函数，可能避免函数调用的开销。

结论

宏可以通过消除函数调用直接展开代码，提升性能，但缺乏类型检查和作用域控制，可能带来风险。
内联函数 提供更安全的替代方案，编译器在合适的情况下会进行内联优化，减少函数调用开销，提升性能。

通常，现代 C++ 更倾向于使用内联函数，因为它们在安全性、可维护性和调试方面相比宏有显著优势。

30、C++ 虚函数表的结构，是连续的吗，虚函数地址存放顺序

在 C++ 中，虚函数表 （vtable ）通常存放在静态内存 区域或全局数据区 ，由编译器在程序的初始化阶段生成并管理。每个类只会有一个虚表，而每个包含虚函数的对象会包含一个指向该虚表的指针（vptr），通过它实现对虚函数的动态调用。

虚表存放的细节

静态区域：虚表是类级别的，而非对象级别，因此它是静态的，所有实例共享一个虚表。编译器会在类加载时将虚表分配在静态内存区域中，与全局或静态变量类似。因为虚表是不可变的（除非涉及动态装载的情况），所以存放在一个固定的、共享的区域能够有效节省空间。
vptr的位置：每个包含虚函数的对象会在对象内部存储一个指向虚表的指针（vptr），这个指针通常位于对象的最前面。通过这个指针，程序能够在运行时找到虚表，从而通过虚表中的函数指针进行动态绑定，调用正确的虚函数。

运行时机制

在程序运行时，当调用一个虚函数时，程序首先通过 vptr 找到对象所属类的虚表，并在虚表中找到对应函数的地址。这允许 C++ 实现运行时的多态性。

总结

虚函数表存放在静态的内存区域，由编译器在类定义时生成并初始化，而 vptr 则存储在每个对象中，指向该类的虚表，保证虚函数能够在运行时进行正确的动态调用。

31、数据表「学号、姓名、分数、课程名、学分」如何优化

优化数据表「学号、姓名、分数、课程名、学分」的设计，可以从以下几个方面考虑：

1. 表的结构优化

分表设计 ：将信息拆分成多个具有更高内聚性的表，以避免数据冗余并提升查询效率。
- 学生表（Student） ：
  - 学号（Primary Key）
  - 姓名
- 课程表（Course） ：
  - 课程ID（Primary Key）
  - 课程名
  - 学分
- 成绩表（Score） ：
  - 学号（Foreign Key）
  - 课程ID（Foreign Key）
  - 分数

2. 添加索引

为提高查询效率，在常用的查询字段上创建索引：

学号索引：针对按学号查询的操作，建立索引可以快速定位学生。
课程ID索引：针对按课程名或课程ID查询的操作，使用索引可以加速检索。

3. 考虑数据库规范化

第一范式 (1NF)：保证每个字段的值是不可再分的原子值，已满足。
第二范式 (2NF)：消除非主属性对部分主属性的依赖，分离成绩表。
第三范式 (3NF)：消除非主属性对非主属性的传递依赖，确保数据的独立性，姓名不依赖于成绩。

4. 冗余设计与缓存优化

如果需要提升查询性能，可以考虑添加适当的冗余字段或数据缓存：

总学分冗余字段：如果频繁查询某学生的总学分，可以将总学分预先计算并缓存。
缓存机制：使用数据库层面的缓存或分布式缓存系统（如 Redis）缓存学生成绩等常用数据，减少频繁的数据库查询压力。

5. 批量操作优化

对于频繁的批量插入、更新操作，可以使用事务处理或批量处理功能，减少操作的频次和锁的争用。

通过这些优化措施，可以提升表的性能和数据的一致性，并优化查询、插入等操作的效率。