面試模擬

某日二師兄參加X(jué)XX科技公司的C++工程師開(kāi)發(fā)崗位第21面：

面試官：用過(guò)STL嗎？

二師兄：（每天都用好嗎。。）用過(guò)一些。

面試官：你知道STL是什么？

二師兄：STL是指標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)（Standard Template Library），是C++區(qū)別于C語(yǔ)言的特征之一。

面試官：那你知道STL的六大部件是什么？

二師兄：分別是容器（container）、迭代器（iterator）、適配器（adaptor）、分配器（allocator）、仿函數(shù)（functor）和算法（algorithm）。

面試官：那你知道有哪些容器嗎？

二師兄：STL中容器的數(shù)量比較多，按照類(lèi)型可以分為順序容器和關(guān)聯(lián)容器。

二師兄：順序容器主要有vector、deque、list、forward_list和array。其中forward_list和array是C++11引入的。

二師兄：關(guān)聯(lián)容器主要有set、map、multiset、multimap、unordered_set、unordered_map、unordered_multiset、unordered_multiamp。其中后四種是C++11新引入的。

面試官：好的。那你知道迭代器分為哪些種類(lèi)嗎？

二師兄：分別是輸入迭代器（Input Iterator）、輸出迭代器（Output Iterator）、前向迭代器（Forward Iterator）、雙向迭代器（Bidirectional Iterator）和隨機(jī)訪問(wèn)迭代器（Random Access Iterator）。

二師兄：其中輸入和輸出迭代器分別用于讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)，前向迭代器只能向前訪問(wèn)而不能向后訪問(wèn)（forward_list），雙向迭代器既可向前也可向后（list），隨機(jī)訪問(wèn)迭代器可以通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)任何合法的位置（vector）。

面試官：你知道適配器是做什么的嗎？

二師兄：適配器是一種設(shè)計(jì)模式。主要起到將不同的接口統(tǒng)一起來(lái)的作用。STL中的容器適配器如stack和queue，通過(guò)調(diào)用容器的接口，實(shí)現(xiàn)適配器所需的功能。

面試官：有了解過(guò)分配器嗎？

二師兄：分配器主要用于內(nèi)存的分配與釋放。一般容器都會(huì)自帶默認(rèn)分配器，很少會(huì)自己實(shí)現(xiàn)分配器。

面試官：有使用分配器做一些內(nèi)存分配的工作嗎？

二師兄：沒(méi)有。。。

面試官：知道仿函數(shù)是做什么用的嗎？

二師兄：是一個(gè)可執(zhí)行的對(duì)象，類(lèi)型重載了operator()()運(yùn)算符。

struct Add
{
    int operator()(int a, int b) {return a +b;}
}
int a = 42, b = 1024;
auto sum = Add()(a,b);
//OR
Add add;
auto sum = add(1,2);

面試官：STL中常見(jiàn)的算法有哪些？

二師兄：一般分為三類(lèi)，查找、排序和數(shù)值操作。

二師兄：查找常用的有std::find、std::find_if、std::find_first_of等。

二師兄：排序主要用std::sort及其家族的一系列算法。

二師兄：數(shù)值操作主要用std::accumulate求和。

面試官：那你知道STL六大部件之間的聯(lián)系嗎？

二師兄：（想了想）不是特別清楚。。。

面試官：好的，回去等通知吧。

讓我們回顧一下二師兄的表現(xiàn)：

有使用分配器做一些內(nèi)存分配的工作嗎？

這里主要是問(wèn)有沒(méi)有手寫(xiě)過(guò)分配器：

template <typename T>
class MyAllocator {
public:
    typedef T value_type;
    MyAllocator() noexcept {}
    template <typename U>
    MyAllocator(const MyAllocator<U>&) noexcept {}
    T* allocate(std::size_t n) {
        if (n > std::size_t(-1) / sizeof(T)) throw std::bad_alloc();
        if (auto p = static_cast<T*>(std::malloc(n * sizeof(T)))) return p;
        throw std::bad_alloc();
    }
    void deallocate(T* p, std::size_t) noexcept {
        std::free(p);
    }
};

實(shí)例中定義了一個(gè)名為MyAllocator的模板類(lèi)，它重載了allocate和deallocate運(yùn)算符用于分配內(nèi)存和釋放內(nèi)存。示例中malloc和free函數(shù)來(lái)分配和釋放內(nèi)存，也可以用new和delete。

我們可以在allocate和deallocate中做很多事情，比如我們可以統(tǒng)計(jì)申請(qǐng)和釋放內(nèi)存的總量，可以申請(qǐng)一塊大內(nèi)存做內(nèi)存池等等。

知道STL六大部件之間的聯(lián)系嗎？

這個(gè)問(wèn)題比較開(kāi)放，需要對(duì)STL六大部件有一定的理解。首先是分配器，主要是為容器分配管理內(nèi)存的。其次是迭代器，是容器和算法的橋梁。再次是仿函數(shù)，一般用作算法中，適配器提供各種粘合劑的功能，把不同部件之間的接口連接起來(lái)。

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