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拿60K的C#面试题解析,博客园网友总结的19道

建站知识 liam 6个月前 (03-29) 98次浏览 0个评论 扫描二维码

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原文标题:解析“60k”大佬的19道C#面试题(上),拿60K的C#面试题解析,博客园网友总结的19道。没错,这是一位来自【广州.NET技术俱乐部】微信群的偏Programming Languages(编程语言开发科学)的大佬,本文我将斗胆回答一下这些题目。

原文标题:解析“60k”大佬的19道C#面试题,拿60K的C#面试题解析,博客园网友总结的19道。没错,这是一位来自【广州.NET技术俱乐部】微信群的偏Programming Languages(编程语言开发科学)的大佬,本文我将斗胆回答一下这些题目。

19道C#面试题解析之题目

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  1. 请简述async函数的编译方式
  2. 请简述Task状态机的实现和工作机制
  3. 请简述await的作用和原理,并说明和GetResult()有什么区别
  4. TaskThread有区别吗?如果有请简述区别
  5. 简述yield的作用
  6. 利用IEnumerable<T>实现斐波那契数列生成
  7. 简述stackless coroutinestackful coroutine的区别,并指出C#coroutine是哪一种
  8. 请简述SelectMany的作用
  9. 请实现一个函数Compose用于将多个函数复合
  10. 实现Maybe<T> monad,并利用LINQ实现对Nothing(空值)和Just(有值)的求和
  11. 简述LINQlazy computation机制
  12. 利用SelectMany实现两个数组中元素的两两相加
  13. 请为三元函数实现柯里化
  14. 请简述ref struct的作用
  15. 请简述ref return的使用方法
  16. 请利用foreachref为一个数组中的每个元素加1
  17. 请简述refoutin在用作函数参数修饰符时的区别
  18. 请简述非sealed类的IDisposable实现方法
  19. delegateevent本质是什么?请简述他们的实现机制

没错,这是一位来自【广州.NET技术俱乐部】微信群的偏Programming Languages编程语言开发科学)的大佬,本文我将斗胆回答一下这些题目😂。

由于这些题目(对我来说)比较,因此我这次只斗胆回答前10道题,发作上篇,另外一半的题目再等我慢慢查阅资料,另行回答😂。

60K C#面试题解析

1. 请简述async函数的编译方式

async/awaitC# 5.0推出的异步代码编程模型,其本质是编译为状态机。只要函数前带上async就会将函数转换为状态机。

2. 请简述Task状态机的实现和工作机制

CPS全称是Continuation Passing Style,在.NET中,它会自动编译为:

  1. 将所有引用的局部变量做成闭包,放到一个隐藏的状态机的类中;
  2. 将所有的await展开成一个状态号,有几个await就有几个状态号;
  3. 每次执行完一个状态,都重复回调状态机MoveNext方法,同时指定下一个状态号;
  4. MoveNext方法还需处理线程和异常等问题。

3. 请简述await的作用和原理,并说明和GetResult()有什么区别

从状态机的角度出发,await的本质是调用Task.GetAwaiter()UnsafeOnCompleted(Action)回调,并指定下一个状态号。

从多线程的角度出发,如果awaitTask需要在新的线程上执行,该状态机的MoveNext()方法会立即返回,此时,主线程被释放出来了,然后在UnsafeOnCompleted回调的action指定的线程上下文中继续MoveNext()和下一个状态的代码。

而相比之下,GetResult()就是在当前线程上立即等待Task的完成,在Task完成前,当前线程不会释放

注意:Task也可能不一定在新的线程上执行,此时用GetResult()或者await就只有会不会创建状态机的区别了。

4. TaskThread有区别吗?如果有请简述区别

TaskThread都能创建用多线程的方式执行代码,但它们有较大的区别。

Task较新,发布于.NET 4.5,能结合新的async/await代码模型写代码,它不止能创建新线程,还能使用线程池(默认)、单线程等方式编程,在UI编程领域,Task还能自动返回UI线程上下文,还提供了许多便利API以管理多个Task,用表格总结如下:

拿60K的C#面试题解析,博客园网友总结的19道
C#面试题解析

TL;DR就是,用Task就对了。

5. 简述yield的作用

yield需配合IEnumerable<T>一起使用,能在一个函数中支持多次(不是多个)返回,其本质和async/await一样,也是状态机。

如果不使用yield,需实现IEnumerable<T>,它只暴露了GetEnumerator<T>,这样确保yield是可重入的,比较符合人的习惯。

注意,其它的语言,如C++/Java/ES6实现的yield,都叫generator(生成器),这相当于.NET中的IEnumerator<T>(而不是IEnumerable<T>)。这种设计导致yield不可重入,只要其迭代过一次,就无法重新迭代了,需要注意。

6. 利用IEnumerable<T>实现斐波那契数列生成

IEnumerable<int> GenerateFibonacci(int n){ int current = 1, next = 1; for (int i = 0; i < n; ++i) {  yield return current;  next = current + (current = next); }}

7. 简述stackless coroutinestackful coroutine的区别,并指出C#coroutine是哪一种

stacklessstackful对应的是协程中栈的内存,stackless表示栈内存位置不固定,而stackful则需要分配一个固定的栈内存。

继续执行Continuation/MoveNext())时,stackless需要编译器生成代码,如闭包,来自定义继续执行逻辑;而stackful则直接从原栈的位置继续执行

性能方面,stackful的中断返回需要依赖控制CPU的跳转位置来实现,属于骚操作,会略微影响CPU的分支预测,从而影响性能(但影响不算大),这方面stackless无影响。

内存方面,stackful需要分配一个固定大小的栈内存(如4kb),而stackless只需创建带一个状态号变量的状态机,stackful占用的内存更大。

骚操作方面,stackful可以轻松实现完全一致的递归/异常处理等,没有任何影响,但stackless需要编译器作者高超的技艺才能实现(如C#的作者),注意最初的C# 5.0try-catch块中是不能写await的。

和已有组件结合/框架依赖方面,stackless需要定义一个状态机类型,如Task<T>/IEnumerable<T>/IAsyncEnumerable<T>等,而stackful不需要,因此这方面stackless较麻烦。

Go属于stackful,因此每个goroutine需要分配一个固定大小的内存。

C#属于stackless,它会创建一个闭包和状态机,需要编译器生成代码来指定继续执行逻辑。

总结如下:

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60K C#面试题解析

8. 请简述SelectMany的作用

相当于js中数组的flatMap,意思是将序列中的每一条数据,转换为0到多条数据。

SelectMany可以实现过滤/.Where,方法如下:

public static IEnumerable<T> MyWhere<T>(this IEnumerable<T> seq, Func<T, bool> predicate){    return seq.SelectMany(x => predicate(x) ?         new[] { x } :         Enumerable.Empty<T>());}

SelectManyLINQfrom关键字的组成部分,这一点将在60K C#面试题第10题作演示。

9. 请实现一个函数Compose用于将多个函数复合

public static Func<T1, T3> Compose<T1, T2, T3>(this Func<T1, T2> f1, Func<T2, T3> f2){    return x => f2(f1(x));}

然后使用方式:

Func<int, double> log2 = x => Math.Log2(x);Func<double, string> toString = x => x.ToString();var log2ToString = log2.Compose(toString);Console.WriteLine(log2ToString(16)); // 4

10. 实现Maybe<T> monad,并利用LINQ实现对Nothing(空值)和Just(有值)的求和

本题比较难懂,经过和大佬确认,本质是要实现如下效果:

void Main(){ Maybe<int> a = Maybe.Just(5); Maybe<int> b = Maybe.Nothing<int>(); Maybe<int> c = Maybe.Just(10); (from a0 in a from b0 in b select a0 + b0).Dump(); // Nothing (from a0 in a from c0 in c select a0 + c0).Dump(); // Just 15}

按照我猴子进化来的大脑的理解,应该很自然地能写出如下代码:

public class Maybe<T> : IEnumerable<T>{ public bool HasValue { get; set; } public T Value { get; set;}  IEnumerable<T> ToValue() {  if (HasValue) yield return Value; } public IEnumerator<T> GetEnumerator() {  return ToValue().GetEnumerator(); } IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {  return ToValue().GetEnumerator(); }}public class Maybe{ public static Maybe<T> Just<T>(T value) {  return new Maybe<T> { Value = value, HasValue = true}; }  public static Maybe<T> Nothing<T>() {  return new Maybe<T>(); }}

这种很自然,通过继承IEnumerable<T>来实现LINQ to Objects的基本功能,但却是错误答案。

C#面试题解析 正确答案:

public struct Maybe<T>{ public readonly bool HasValue; public readonly T Value; public Maybe(bool hasValue, T value) {  HasValue = hasValue;  Value = value; } public Maybe<B> SelectMany<TCollection, B>(Func<T, Maybe<TCollection>> collectionSelector, Func<T, TCollection, B> f) {  if (!HasValue) return Maybe.Nothing<B>();  Maybe<TCollection> collection = collectionSelector(Value);  if (!collection.HasValue) return Maybe.Nothing<B>();  return Maybe.Just(f(Value, collection.Value)); } public override string ToString() => HasValue ? $"Just {Value}" : "Nothing";}public class Maybe{ public static Maybe<T> Just<T>(T value) {  return new Maybe<T>(true, value); } public static Maybe<T> Nothing<T>() {  return new Maybe<T>(); }}

C#面试题解析注意:
首先这是一个函数式编程的应用场景,它应该使用struct——值类型。

其次,不是所有的LINQ都要走IEnumerable<T>,可以用手撸的LINQ表达式——SelectMany来表示。(关于这一点,其实特别重要,我稍后有空会深入聊聊这一点。)

C#面试题解析总结

这些技术平时可能比较冷门,全部能回答正确也并不意味着会有多有用,可能很难有机会用上。

但如果是在开发像ASP.NET Core那样的超高性能网络服务器、中间件,或者Unity 3D那样的高性能游戏引擎、或者做一些高性能实时ETL之类的,就能依靠这些知识,做出比肩甚至超过C/C++的性能,同时还能享受C#/.NET便利性的产品。

群里有人戏称60K C#面试题时出这些题的公司,要么是心太大,要么至少得开60k,因此本文取名为60k大佬

本文转载自:博客园, .NET骚操作 ,点击这里阅读原文

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