解析“60k”大佬的19道C#面试题（下）
解析“60k”大佬的19道C#面試題（下）
在上篇中，我解析了前?10?道題目，本篇我將嘗試解析后面剩下的所有題目。
解析“60k”大佬的19道C#面試題（上）
這些題目確實(shí)不怎么經(jīng)常使用，因此在后文中，我會(huì)提一組我的私房經(jīng)典“?6k面試題”，供大家輕松一刻使用。
先略看題目：
簡(jiǎn)述?LINQ?的?lazy computation?機(jī)制
利用?SelectMany?實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)組中元素做笛卡爾集，然后一一相加
請(qǐng)為三元函數(shù)實(shí)現(xiàn)柯里化
請(qǐng)簡(jiǎn)述?refstruct?的作用
請(qǐng)簡(jiǎn)述?refreturn?的使用方法
請(qǐng)利用?foreach?和?ref?為一個(gè)數(shù)組中的每個(gè)元素加?1
請(qǐng)簡(jiǎn)述?ref?、?out?和?in?在用作函數(shù)參數(shù)修飾符時(shí)的區(qū)別
請(qǐng)簡(jiǎn)述非?sealed?類(lèi)的?IDisposable?實(shí)現(xiàn)方法
delegate?和?event?本質(zhì)是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述他們的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
解析：
11. 簡(jiǎn)述?LINQ?的?lazy computation?機(jī)制
Lazycomputation?是指延遲計(jì)算，它可能體現(xiàn)在解析階段的表達(dá)式樹(shù)和求值階段的狀態(tài)機(jī)兩方面。
首先是解析階段的表達(dá)式樹(shù)，?C#?編譯器在編譯時(shí)，它會(huì)將這些語(yǔ)句以表達(dá)式樹(shù)的形式保存起來(lái)，在求值時(shí)，?C#?編譯器會(huì)將所有的?表達(dá)式樹(shù)?翻譯成求值方法（如在數(shù)據(jù)庫(kù)中執(zhí)行?SQL?語(yǔ)句）。
其次是求值階段的狀態(tài)機(jī)，?LINQ toObjects?可以使用像?IEnumemrable<T>?接口，它本身不一定保存數(shù)據(jù)，只有在求值時(shí)，它返回一個(gè)迭代器——?IEnumerator<T>?，它才會(huì)根據(jù)?MoveNext()?/?Value?來(lái)求值。
這兩種機(jī)制可以確保?LINQ?是可以延遲計(jì)算的。
12. 利用?SelectMany?實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)組中元素做笛卡爾集，然后一一相加
// 11. 利用 `SelectMany` 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)組中元素的兩兩相加 int[] a1 = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int[] a2 = { 5, 4, 3, 2, 1 }; a1.SelectMany(v => a2, (v1, v2) => $"{v1}+{v2}={v1 + v2}").Dump();解析與說(shuō)明：大多數(shù)人可能只了解?SelectMany?做一轉(zhuǎn)多的場(chǎng)景（兩參數(shù)重載，類(lèi)似于?flatMap?），但它還提供了這個(gè)三參數(shù)的重載，可以允許你做多對(duì)多——笛卡爾集。因此這些代碼實(shí)際上可以用如下?LINQ?表示：
from v1 in a1 from v2 in a2 select $"{v1}+{v2}={v1 + v2}"執(zhí)行效果完全一樣。
13. 請(qǐng)為三元函數(shù)實(shí)現(xiàn)柯里化
解析：柯里化是指將?f(x,y)?轉(zhuǎn)換為?f(x)(y)?的過(guò)程，三元和二元同理：
Func<int, int, int, int> op3 = (a, b, c) => (a - b) * c; Func<int, Func<int, Func<int, int>>> op11 = a => b => c => (a - b) * c; op3(4, 2, 3).Dump(); // 6 op11(4)(2)(3).Dump(); // 6通過(guò)實(shí)現(xiàn)一個(gè)泛型方法，實(shí)現(xiàn)通用的三元函數(shù)柯里化：
Func<T1, Func<T2, Func<T3, TR>>> Currylize3<T1, T2, T3, TR>(Func<T1, T2, T3, TR> op) {return a => b => c => op(a, b, c); } // 測(cè)試代碼： var op12 = Currylize3(op3); op12(4)(2)(3).Dump(); // (4-2)x3=6現(xiàn)在了解為啥?F#?簽名也能不用寫(xiě)參數(shù)了吧，因?yàn)閰?shù)確實(shí)太長(zhǎng)了????
14. 請(qǐng)簡(jiǎn)述?refstruct?的作用
refstruct?是?C# 7.2?發(fā)布的新功能，主要是為了配合?Span<T>?，防止?Span<T>?被誤用。
為什么會(huì)被誤用呢？因?yàn)?Span<T>?表示一段連續(xù)、固定的內(nèi)存，可供托管代碼和非托管代碼訪問(wèn)（不需要額外的?fixed?）這些內(nèi)存可以從?stackalloc?中來(lái)，也能從?fixed?中獲取托管的位置，也能通過(guò)?Marshal.AllocHGlobal()?等方式直接分配。這些內(nèi)存應(yīng)該是固定的、不能被托管堆移動(dòng)。但之前的代碼并不能很好地確保這一點(diǎn)，因此添加了?refstruct?來(lái)確保。
基于不被托管堆管理這一點(diǎn)，我們可以總結(jié)出以下結(jié)論：
不能對(duì)?refstruct?裝箱（因?yàn)檠b箱就變成引用類(lèi)型了）——包括不能轉(zhuǎn)換為?object?、?dynamic
禁止實(shí)現(xiàn)任何接口（因?yàn)榻涌谑且妙?lèi)型）
禁止在?class?和?struct?中使用?refstruct?做成員或自動(dòng)屬性（因?yàn)榻闺S意移動(dòng)，因此不能放到托管堆中。而引用類(lèi)型、?struct?成員和自動(dòng)屬性都可能是在托管內(nèi)存中）
禁止在迭代器（?yield?）中使用?refstruct?（因?yàn)榈鞅举|(zhì)是狀態(tài)機(jī)，狀態(tài)機(jī)是一個(gè)引用類(lèi)型）
在?Lambda?或?本地函數(shù)?中使用（因?yàn)?Lambda?/?本地函數(shù)?都是閉包，而閉包會(huì)生成一個(gè)引用類(lèi)型的類(lèi)）
以前常有一個(gè)疑問(wèn)，我們常常說(shuō)值類(lèi)型在棧中，引用類(lèi)型在堆中，那放在引用類(lèi)型中的值類(lèi)型成員，內(nèi)存在哪？（在堆中，但必須要拷到棧上使用）
加入了?refstruct?，就再也沒(méi)這個(gè)問(wèn)題了。
15. 請(qǐng)簡(jiǎn)述?refreturn?的使用方法
這也是個(gè)類(lèi)似的問(wèn)題，?C#?一直以來(lái)就有?值類(lèi)型?，我們常常類(lèi)比?C++?的類(lèi)型系統(tǒng)（只有值類(lèi)型），它天生有性能好處，但?C#?之前很容易產(chǎn)生沒(méi)必要的復(fù)制——導(dǎo)致?C#?并沒(méi)有很好地享受?值類(lèi)型?這一優(yōu)點(diǎn)。
因此?C# 7.0?引入了?refreturn?，然后又在?C# 7.3?引入了?ref?參數(shù)可被賦值。
使用示例：
Span<int> values = stackalloc int[10086]; values[42] = 10010; int v1 = SearchValue(values, 10010); v1 = 10086; Console.WriteLine(values[42]); // 10010 ref int v = ref SearchRefValue(values, 10010); v = 10086; Console.WriteLine(values[42]); // 10086; ref int SearchRefValue(Span<int> span, int value) {for (int i = 0; i < span.Length; ++i){if (span[i] == value)return ref span[i];}return ref span[0]; } int SearchValue(Span<int> span, int value) {for (int i = 0; i < span.Length; ++i){if (span[i] == value)return span[i];}return span[0]; }注意事項(xiàng)：
參數(shù)可以用?Span<T>?或者?refT
返回的時(shí)候使用?returnrefval
注意返回值需要加?ref
在賦值時(shí)，等號(hào)兩邊的變量，都需要加?ref?關(guān)鍵字（?refintv1=refv2?）
其實(shí)這個(gè)?ref?就是?C/C++?中的指針一樣。
16. 請(qǐng)利用?foreach?和?ref?為一個(gè)數(shù)組中的每個(gè)元素加?1
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5}; Console.WriteLine(string.Join(",", arr)); // 1,2,3,4,5 foreach (ref int v in arr.AsSpan()) {v++; } Console.WriteLine(string.Join(",", arr)); // 2,3,4,5,6注意?foreach?不能用?var?，也不能直接用?int?，需要?refint?，注意?arr?要轉(zhuǎn)換為?Span<T>?。
17. 請(qǐng)簡(jiǎn)述?ref?、?out?和?in?在用作函數(shù)參數(shù)修飾符時(shí)的區(qū)別
ref?參數(shù)可同時(shí)用于輸入或輸出（變量使用前必須初始化）；
out?參數(shù)只用于輸出（使用前無(wú)需初始化）；
in?參數(shù)只用于輸入，它按引用傳遞，它能確保在使用過(guò)程中不被修改（變量使用前必須初始化）；
可以用一個(gè)表格來(lái)比較它們的區(qū)別：
| 是否復(fù)制 | ? | ? | ? | ? |
| 能修改 | ? | ? | ? | ? |
| 輸入 | ? | ? | ? | ? |
| 輸出 | ? | ? | ? | ? |
| 需初始化 | ? | ? | ? | ? |
其實(shí)?in就相當(dāng)于?C++中的?constT&，我多年前就希望?C#加入這個(gè)功能了。
18. 請(qǐng)簡(jiǎn)述非?sealed?類(lèi)的?IDisposable?實(shí)現(xiàn)方法
正常?IDisposable實(shí)現(xiàn)只有一個(gè)方法即可：
void Dispose() {// free managed resources...// free unmanaged resources... }但它的缺點(diǎn)是必須手動(dòng)調(diào)用?Dispose()或使用?using方法，如果忘記調(diào)用了，系統(tǒng)的垃圾回收器不會(huì)清理，這樣就會(huì)存在資源浪費(fèi)，如果調(diào)用多次，可能會(huì)存在問(wèn)題，因此需要?Dispose模式。
Dispose模式需要關(guān)心?C#的終結(jié)器函數(shù)（有人稱(chēng)為析構(gòu)函數(shù)，但我不推薦叫這個(gè)名字，因?yàn)樗⒉缓?constructor構(gòu)造函數(shù)對(duì)應(yīng)），其最終版應(yīng)該如下所示：
class BaseClass : IDisposable {private bool disposed = false;~BaseClass(){Dispose(disposing: false);}protected virtual void Dispose(bool disposing){if (disposed) return;if (disposing){// free managed resources...}// free unmanaged resources...disposed = true;}public void Dispose(){Dispose(disposing: true);GC.SuppressFinalize(this);} }它有如下要注意的點(diǎn)：
引入?disposed變量用于判斷是否已經(jīng)回收過(guò)，如果回收過(guò)則不再回收；
使用?protectedvirtual來(lái)確保子類(lèi)的正確回收，注意不是在?Dispose方法上加；
使用?disposing來(lái)判斷是?.NET的終結(jié)器回收還是手動(dòng)調(diào)用?Dispose回收，終結(jié)器回收不再需要關(guān)心釋放托管內(nèi)存；
使用?GC.SuppressFinalize(this)來(lái)避免多次調(diào)用?Dispose；
至于本題為什么要關(guān)心非?sealed類(lèi)，因?yàn)?sealed類(lèi)不用關(guān)心繼承，因此?protectedvirtual可以不需要。
在子類(lèi)繼承于這類(lèi)、且有更多不同的資源需要管理時(shí)，實(shí)現(xiàn)方法如下：
class DerivedClass : BaseClass {private bool disposed = false;protected override void Dispose(bool disposing){if (disposed) return;if (disposing){// free managed resources...}// free unmanaged resources...base.Dispose(disposing);} }注意：
繼承類(lèi)也需要定義一個(gè)新的、不同的?disposed值，不能和老的?disposed共用；
其它判斷、釋放順序和基類(lèi)完全一樣；
在?繼承類(lèi)釋放完后，調(diào)用?base.Dispose(disposing)來(lái)釋放?父類(lèi)。
19.?delegate?和?event?本質(zhì)是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述他們的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
delegate和?event本質(zhì)都是多播委托（?MultipleDelegate），它用數(shù)組的形式包裝了多個(gè)?Delegate，?Delegate類(lèi)和?C中函數(shù)指針有點(diǎn)像，但它們都會(huì)保留類(lèi)型、都保留?this，因此都是類(lèi)型安全的。
delegate（委托）在定義時(shí)，會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)繼承于?MultipleDelegate的類(lèi)型，其構(gòu)造函數(shù)為?ctor(objecto,IntPtrf)，第一個(gè)參數(shù)是?this值，第二個(gè)參數(shù)是函數(shù)指針，也就是說(shuō)在委托賦值時(shí)，自動(dòng)創(chuàng)建了一個(gè)?MultipleDelegate的子類(lèi)。
委托在調(diào)用?()時(shí)，編譯器會(huì)翻譯為?.Invoke()。
注意：?delegate本身創(chuàng)建的類(lèi)，也是繼承于?MultipleDelegate而非?Delegate，因此它也能和?事件一樣，可以指定多個(gè)響應(yīng)：
string text = "Hello World"; Action v = () => Console.WriteLine(text); v += () => Console.WriteLine(text.Length); v(); // Hello World // 11注意，?+=運(yùn)算符會(huì)被編譯器會(huì)翻譯為?Delegate.Combine()，同樣地?-=運(yùn)算符會(huì)翻譯為?Delegate.Remove()。
事件是一種由編譯器生成的特殊多播委托，其編譯器生成的默認(rèn)（可自定義）代碼，與委托生成的?MultipleDelegate相比，?事件確保了?+=和?-=運(yùn)算符的線程安全，還確保了?null的時(shí)候可以被賦值（而已）。
總結(jié)
這些技術(shù)平時(shí)可能比較冷門(mén)，全部能回答正確也并不意味著會(huì)有多有用，可能很難有機(jī)會(huì)用上。
但如果是在開(kāi)發(fā)像?ASP.NETCore?那樣的超高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、中間件，或者?Unity3D?那樣的高性能游戲引擎、或者做一些高性能實(shí)時(shí)?ETL?之類(lèi)的，就能依靠這些知識(shí)，做出比肩甚至超過(guò)?C?/?C++?的性能，同時(shí)還能享受?C#?/?.NET?便利性的產(chǎn)品。
群里有人戲稱(chēng)面試時(shí)出這些題的公司，要么是心太大，要么至少得開(kāi)?60k?，因此本文取名為?60k大佬?。
輕松一刻——我的私房.NET后端?6k面試題：
.NET的?int占幾字節(jié)？
.NET的?值類(lèi)型和?引用類(lèi)型有什么區(qū)別？性能方面有何差異？
List<T>內(nèi)部是什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
Dictionary<K,V>內(nèi)部是什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
internal與?protected有啥區(qū)別？
string/?StringBuilder有啥區(qū)別？
說(shuō)出常用的?Http狀態(tài)碼和使用場(chǎng)景；
使用?EntityFramework有哪些提高性能的技巧？
jwt（json web token）是什么，由哪些部分組成？
計(jì)算?DateTime類(lèi)型需占用多少字節(jié)（需計(jì)算過(guò)程）
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的解析“60k”大佬的19道C#面试题（下）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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