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Python中的多进程编程与multiprocessing模块

**Python中的多进程编程与multiprocessing模块** **知识点描述** Python的multiprocessing模块用于创建并行进程，绕过GIL限制实现真正的并行计算。与多线程不同，每个进程拥有独立的Python解释器和内存空间，适合CPU密集型任务。 **进程与线程的区别** - 进程：操作系统资源分配的基本单位，有独立内存空间，创建开销大 - 线程：CPU调度的基本单位，共享进程内存，创建开销小 - Python中多进程可充分利用多核CPU，多线程受GIL限制

2025-11-05 20:15:23

Python中的全局变量与局部变量作用域解析

**Python中的全局变量与局部变量作用域解析** 题目描述：在Python中，变量作用域决定了变量的可访问范围。理解全局变量和局部变量的区别，以及如何在函数内部访问和修改全局变量，是Python编程的重要基础。解题过程： 1. **基本概念理解** - 全局变量：在模块级别（函数外部）定义的变量，在整个模块中都可访问 - 局部变量：在函数内部定义的变量，只在函数内部可访问 - 作用域层次：Python使用LEGB规则（Local → Enclosing → Glob

2025-11-05 19:06:32

操作系统中的内存分配算法（连续内存分配）

**操作系统中的内存分配算法（连续内存分配）** **描述** 连续内存分配是操作系统内存管理的基本方式之一，要求进程运行所需的内存必须位于一个连续的内存区域中。当多个进程需要加载到内存时，操作系统需要选择合适的空闲内存块分配给进程，这涉及到三种常见的分配算法：首次适应（First Fit）、最佳适应（Best Fit）和最坏适应（Worst Fit）。理解这些算法的区别和优劣，有助于掌握内存碎片问题的成因与应对策略。 **解题过程** 1. **问题背景** - 内存被划

2025-11-05 18:08:38

操作系统中的文件描述符（File Descriptor）与文件句柄（File Handle）

**操作系统中的文件描述符（File Descriptor）与文件句柄（File Handle）** **描述** 文件描述符（File Descriptor，FD）和文件句柄（File Handle）是操作系统管理文件访问的核心概念。它们常用于进程与文件之间的交互，但两者在层次和实现上存在差异。理解它们的区别与联系，有助于掌握文件系统的工作机制。 **1. 文件描述符的基本概念** - **定义**：文件描述符是操作系统为进程打开的文件分配的一个非负整数标识符（如0、1、2

2025-11-05 17:42:02

Python中的元编程与动态属性访问

**Python中的元编程与动态属性访问** **知识点描述** 元编程是指在运行时创建或修改代码的能力。在Python中，这主要通过动态属性访问机制实现，包括`__getattr__`、`__getattribute__`、`__setattr__`和`__delattr__`等特殊方法。理解这些方法如何工作，以及它们之间的区别和联系，是掌握Python元编程的关键。 **详细讲解** **1. 基础概念：属性访问机制** - 当访问对象的属性时（如`obj.attr`），Python解

2025-11-05 16:54:08

蓄水池抽样算法（Reservoir Sampling）

**蓄水池抽样算法（Reservoir Sampling）** **问题描述** 蓄水池抽样算法用于解决这样一种场景：当数据流（或链表）的长度N非常大，且无法一次性加载到内存时，如何**等概率**地随机抽取k个元素（k≥1）。该算法保证每个元素被选中的概率均为k/N，且只需遍历数据一次，空间复杂度仅为O(k)。 --- **核心思想与步骤（以k=1为例）** 当只需随机选取1个元素时，算法步骤如下： 1. **初始化**：将结果变量res初始化为第一个元素。 2. **遍历处理*

2025-11-05 16:16:28

操作系统中的进程间通信：信号（Signal）机制

**操作系统中的进程间通信：信号（Signal）机制** **描述**：信号是操作系统中一种异步的进程间通信机制，用于通知目标进程某个特定事件已经发生。类似于硬件中断，信号是软件层面的"中断"，用于处理异常情况、用户交互或进程控制等场景。 **信号的基本概念**： 1. 信号本质是一个整数编号，每个编号对应特定事件（如SIGINT=2表示键盘中断） 2. 信号发送后可能被忽略、捕获或执行默认操作 3. 信号处理是异步的，进程可能在任意时刻被信号中断 **信号的产生方式**： 1. 键盘输

2025-11-05 16:11:12

TCP的SACK（选择性确认）机制详解

**TCP的SACK（选择性确认）机制详解** **一、SACK机制的产生背景** 1. **传统TCP确认机制的局限性**：标准TCP采用累积确认机制，接收方只能确认连续数据包的最高序列号。例如已收到包1、2、4、5时，只能确认包2，导致发送方重传包3及之后所有包（即包4、5也被重复传输）。 2. **网络效率问题**：在高丢包率环境中，累积确认会引发大量不必要的重传，严重浪费带宽。SACK机制通过允许接收方告知发送方已成功接收的非连续数据块，实现精准重传。 **二、SACK的工作原理**

2025-11-05 15:12:50

数据库查询优化中的索引选择与索引失效场景

**数据库查询优化中的索引选择与索引失效场景** **题目描述** 索引是数据库查询性能优化的核心手段之一，但错误的使用会导致索引失效，反而降低查询效率。面试官常会考察：如何根据查询条件选择合适的索引？哪些场景会导致索引失效？如何通过执行计划判断索引使用情况？理解这些内容对实际工作中的SQL优化至关重要。 **一、索引的基本作用与选择原则** 索引的本质是**减少数据扫描量**，通过B+树等结构快速定位数据。选择索引需遵循以下原则： 1. **高选择性列优先**：索引列的值越唯一

2025-11-05 14:20:14

TCP的Nagle算法与延迟确认的交互问题

**TCP的Nagle算法与延迟确认的交互问题** **题目描述** Nagle算法是TCP协议中的一种优化机制，旨在减少小数据包（如一个字节的载荷）的发送数量，缓解网络拥塞。然而，当Nagle算法与TCP的延迟确认机制同时工作时，可能会引发显著的通信延迟问题。请解释Nagle算法的原理、延迟确认机制的作用，并分析两者交互时产生延迟的原因及解决方案。 **知识讲解** 1. **Nagle算法的核心原理** - **背景**：早期网络（如Telnet）需频繁发送单字节数据（

2025-11-05 13:21:34

最小生成树：Prim算法

**最小生成树：Prim算法** **一、问题描述** 最小生成树（Minimum Spanning Tree, MST）是指在加权连通图中找到一棵生成树，使得所有边的权重之和最小。Prim算法是一种用于构建最小生成树的贪心算法，其核心思想是从一个顶点开始，逐步扩展树，每次选择连接树与非树节点的最小权重边，直到覆盖所有顶点。 **二、算法步骤详解** 1. **初始化** - 选择图中任意一个顶点作为起始点，将其加入最小生成树集合（记为`MST`）。 - 维护一个

2025-11-05 13:16:22

TCP的快速重传机制

**TCP的快速重传机制** TCP的快速重传机制是一种优化算法，用于在定时器超时之前快速检测和重传丢失的数据包，从而提高数据传输效率。 **1. 背景与问题** 在标准的TCP可靠性机制中，发送方发送数据后启动重传定时器。如果定时器超时仍未收到确认（ACK），发送方会重传该数据包。但超时时间（RTO）通常较长（例如几百毫秒），导致网络出现丢包时，发送方需要等待较长时间才能重传，降低了吞吐量。 **2. 快速重传的核心思想** 当接收方收到乱序的数据包时（例如先收到序列号2的包，后收到序列

2025-11-05 12:23:46

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