C++面试突击（2）

1、volatile关键字作用？

分析：这个关键字主要用于告诉编译器：这个变量的值可能会被程序外的其他代码修改，不需要对这个变量值的访问进行优化，必须每次都是从这个参数的内存中直接读取或写入。因为优化过后这个变量的值就会存放在缓存区，相当于不变的值。

2、数组越界有什么危害？

分析：数组越界可能引发程序崩溃和安全漏洞。因为数组越界是值程序访问了不属于数组分配的内存区域，因为数组的内存区域是连续的，原定大小的内存区域存放数据，紧接着的内存是存放返回的地址，假如黑客在原定数据大小后输入他程序代码的地址，那程序就会跳转到黑客代码的执行地址，产生安全漏洞。所以编程的时候必须严格检查数组边界，使用安全函数。

3、栈泄露有什么危害？

分析：栈泄露与堆内存泄露不同，堆内存泄露是说分配的内存没有及时被free/delete回收，栈泄露更准确的说法是栈空间滥用或栈空间耗尽。主要原因是：深度递归、定义过大的局部变量。危害首先肯定还是会造成程序崩溃和安全漏洞，原因和第2个问题一样，还有一个危害是会损害其他数据，因为相邻的数据的内存可能会被这个溢出的栈给占用。

4、递归在单片机中使用会有什么问题？

分析：还是内存的问题，单片机的资源有限，递归过深的话首先造成的问题就是上面的第3个问题：栈溢出，也就是内存耗尽，从而引发程序崩溃。大部分单片机的RAM大小为几KB到几十KB，栈空间通常会被静态分配，然后每次调用就会消耗一次，递归调用n次，就消耗n×栈帧大小。所以可能出现的问题还是栈溢出、资源不足和性能下降。

5、任务间/进程间通信方式有哪些？这些优缺点是什么？适合什么场景？

分析：先说一下概念，任务间通信是涵盖进程通信、线程通信与协程通信的总称，进程间通信是一个子集，指相互隔离的进程如何进行通信。回到问题，任务间通信方式有管道通信、消息队列、共享内存、信号量、互斥锁等。下面举个例子来说明这些方式的优缺点。

任务间通信就像“人与人之间的交流”；

进程间通信就像“两个住在不同房子里的人进行交流”，这个就要通过特定的方式，比如打电话（类似消息队列），通过社区公告板（类似共享内存）、寄信（类似管道）来沟通。

线程间通信就像“住在同一个房子里的几个人进行交流”，他们可以随时面对面的说话（类似共享变量），但是要定下规则，谁先使用谁后使用，避免同时说话听不清（类似互斥锁同步）。

小结，可以分为三类：

一、基于共享的。

只要涉及到共享的，都需配合信号量和互斥锁机制，例如共享内存或共享变量，否则会出现数据不一致的情况，这种情况也叫数据竞争，这是共享内存的缺点，优点是访问速度快，传输数据量大。

二、基于消息传递的。

消息队列，优点是不需要同步，进程A把消息放进队列，进程B再从队列取出消息，这个放消息和取消息的过程不需要同时进行，这是一个优点，在嵌入式系统里经常用到。缺点是这个数据需要在用户态和内核态之间拷贝，对于超大消息来说效率会比较低。

管道，有匿名管道和命名管道，匿名管道是用于有亲缘关系的进程，如父子进程，是单向的；命名管道是可以用于无亲缘关系的进程间通信。所以管道的优点是实现简单，符合人们直观的“数据流”的概念，因为就像写完信去寄信一样。缺点就是这个是单向的，如果想实现双向通信，那就要我寄信给你，你也要寄信给我。

信号，是一种通知方式，只用来通知，不用于传输数据。适合用来处理一些异常、中断等。

三、基于同步的通信。

信号量，相当于一个计数器，用来控制多个任务对多个资源的访问。优点就是解决了同步的问题，缺点就是使用不当容易出现死锁，也就是两个任务互相等待对方。

互斥锁，也是和信号量类似的机制，一个二值信号量（0/1），确保一次只有一个任务访问某个共享资源。这两个的使用场景就是在需要保护共享资源的情况下使用，例如修改全局变量等。

套接字，通过网络协议进行通信，可以用于同一台机器上的进程间通信，叫本地套接字；也可以用于不同机器间的网络通信。优点是可以跨主机，缺点是开销大，因为要经过网络协议栈。适用于网络应用通信，例如Web服务器、游戏聊天软件等。

----------------------------------------------     END  欢迎批评指正！   ----------------------------------------------