百度服务端实习一面：TCP/UDP、智能指针与红黑树，手撕翻转链表

《面试题目》

1. TCP 和 UDP 有什么区别？
2. C++ 智能指针有哪些？区别是什么？到底安不安全？
3. C++ 的三大特性是什么？
4. 多态的底层实现原理是什么？
5. 介绍一下二叉树。
6. 说一下红黑树。
7. 算法题：翻转链表。

《参考解析》

TCP vs UDP：TCP 面向连接、可靠（序号确认、超时重传、去重排序）、有流量控制与拥塞控制、面向字节流、头部 20 字节起；UDP 无连接、不可靠、面向报文、头部 8 字节、没有拥塞控制所以延迟低，适合实时音视频、DNS、游戏。要能说出「TCP 的可靠靠什么」：校验和、序号、确认、重传、滑动窗口；以及「粘包怎么解决」：定长、分隔符、长度前缀。

智能指针：unique_ptr 独占所有权、不可拷贝可移动、零额外开销；shared_ptr 引用计数共享所有权，计数是原子的但对象本身不线程安全，make_shared 把控制块和对象一次分配；weak_ptr 不增计数，用来打破循环引用（父节点持有子节点 shared_ptr、子节点持父节点 weak_ptr）。「安不安全」要分三层：悬垂指针（get() 出来的裸指针生命周期不受管）、循环引用导致泄漏、以及 shared_ptr 的引用计数操作在跨线程拷贝时虽然原子但「读-改-写」组合不原子，多线程改同一 shared_ptr 仍需加锁。

三大特性与多态：封装、继承、多态。多态分编译期（重载、模板）与运行期（虚函数）。运行期多态靠虚函数表：每个含虚函数的类有一张 vtable，对象头部存 vptr，调用时通过 vptr 找到函数地址。构造/析构期间虚表指针的切换是常见坑——构造函数里调虚函数不会分派到子类。虚析构函数必须写，否则通过基类指针 delete 子类对象是未定义行为。

二叉树与红黑树：二叉树每个节点最多两个子节点，常见形态有 BST（左小右大，查找 O(h)）、完全二叉树（可用数组存储，堆的基础）、平衡二叉树（AVL 严格平衡，查找快但调整多）。红黑树是弱平衡的 BST，五条性质保证最长路径不超过最短路径两倍，插入删除的旋转次数是常数级，因此增删性能优于 AVL，被 std::map、Java TreeMap、Linux 内核广泛使用。被追问就答「为什么不都用红黑树」：读多写少用 AVL，写多用红黑树，内存受限用跳表或哈希。

翻转链表：三指针迭代，prev=null, cur=head，循环里先存 next、再 cur.next=prev、再整体前移，返回 prev。O(n) 时间 O(1) 空间。写完主动说递归版（空间 O(n)）与边界（空链表、单节点），并跑一遍 1→2→3 的推演，比空口说复杂度更有说服力。