2026年軟件工程師專項技能考核試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在Rust1.82中，下列關于`Pin<P>`的描述正確的是A.`Pin<Box<T>>`永遠禁止獲取`&mutT`B.`Unpin`類型被釘住后仍可獲得`&mutT`C.`Pin`只能用于堆分配內(nèi)存D.`Pin`在編譯期保證內(nèi)存不可移動答案：B解析：`Unpin`是autotrait，被釘住的值若實現(xiàn)`Unpin`，則仍可通過`get_mut`取得可變引用；A錯在“永遠”；C錯在棧上也可`Pin`；D錯在運行期保證而非編譯期。2.某Go1.24服務使用`sync.Map`，在`LoadOrStore`返回的`actual`值與`loaded`標志均為true時，說明A.當前goroutine完成了寫入B.其他goroutine已寫入相同keyC.發(fā)生了哈希沖突D.內(nèi)部正在擴容答案：B解析：`LoadOrStore`返回`loaded=true`表示“已存在”，即其他goroutine搶先寫入；A錯在“當前”；C、D與語義無關。3.在Kubernetes1.32中，某Deployment的`progressDeadlineSeconds=300`，若300s內(nèi)未進入`Progressing=True`，則控制器會A.自動回滾到上一版本B.標記`ProgressDeadlineExceeded`C.重啟kube-controller-managerD.忽略并繼續(xù)等待答案：B解析：控制器僅做狀態(tài)標記，由外部或CI決定后續(xù)動作；回滾需顯式配置`revisionHistoryLimit`與策略。4.某C++26協(xié)程函數(shù)`task<int>foo()`內(nèi)部`co_await`一個`awaiter`未定義`await_suspend`返回類型，則編譯器會A.推斷為`void`B.推斷為`bool`C.推斷為`coroutine_handle<>`D.報錯：無法推導返回類型答案：D解析：C++26草案要求`await_suspend`必須返回`void`、`bool`或`coroutine_handle<P>`，否則編譯失敗。5.在PostgreSQL17中，開啟`jit=on`后，下列查詢最不可能觸發(fā)LLVM即時編譯的是A.`SELECTcount(*)FROMtWHEREa>random()`B.`SELECTa,bFROMtORDERBYaLIMIT1`C.`PREPARExASSELECT*FROMtWHEREid=$1`D.`VACUUMt`答案：D解析：`VACUUM`屬于維護命令，無表達式計算，JIT無收益；A、B、C均含表達式或排序。6.某Flutter3.22應用使用`dart:ffi`調(diào)用Rust動態(tài)庫，若Rust函數(shù)簽名`extern"C"fnadd(int32_t,int32_t)->int32_t`，Dart端正確綁定是A.`typedefAdd=intFunction(int,int);`B.`typedefAdd=Int32Function(Int32,Int32);`C.`typedefAdd=Int32Function(Int64,Int64);`D.`typedefAdd=Int64Function(Int32,Int32);`答案：B解析：`dart:ffi`需用平臺相關類型，`Int32`對應C`int32_t`；A為Dart原生類型，寬度不匹配。7.在Linux6.10中，使用`io_uring`的`IOSQE_IO_LINK`標記時，鏈中任一請求失敗會導致A.鏈后續(xù)請求自動取消B.鏈后續(xù)請求繼續(xù)執(zhí)行C.整個ring回滾D.內(nèi)核oops答案：A解析：`LINK`語義為“failfast”，后續(xù)請求立即取消并返回`-ECANCELED`。8.某React19組件使用`use()`Hook讀取Promise，若Promise在父級已resolve，則`use()`會A.拋出異常B.返回resolve值C.返回undefinedD.觸發(fā)重渲染答案：B解析：React19`use()`對已落定Promise同步返回結果，不再掛起。9.在Zig0.14中，下列代碼片段編譯失敗的原因是```zigconststd=@import("std");pubfnmain()void{consta:u32=1;constb:i32=-1;constc=a+b;}```A.類型不匹配B.溢出檢查失敗C.二元運算符禁止異號D.需要顯式`@intCast`答案：C解析：Zig要求二元算術運算符兩側符號一致，否則編譯錯誤；需先統(tǒng)一類型。10.某WebAssembly2.0模塊定義`(global$g(import"env""g")i32)`，宿主JavaScript若傳遞`undefined`，則實例化時A.隱式轉(zhuǎn)為0B.拋`LinkError`C.拋`TypeError`D.視為`null`答案：C解析：Wasm2.0類型檢查嚴格，`undefined`無法轉(zhuǎn)為`i32`，拋`TypeError`。二、多項選擇題（每題3分，共15分）11.關于Java24的虛擬線程（VirtualThreads），下列說法正確的是A.默認使用`ForkJoinPool`作為載體線程池B.`synchronized`代碼塊會pin虛擬線程C.`ThreadLocal`開銷比平臺線程更低D.支持`Thread.stop()`恢復執(zhí)行答案：A、B解析：虛擬線程掛載在`ForkJoinPool`；進入`synchronized`時載體線程被pin；`ThreadLocal`仍昂貴；`stop`已永久移除。12.在TypeScript5.7中，啟用`--erasableSyntaxOnly`后，下列語法會被擦除的是A.`enum`B.`namespace`C.`decorator`D.`private`字段答案：A、B、C解析：`erasableSyntaxOnly`僅保留可擦除語法，`private`字段運行期仍保留，不被擦除。13.某Rust異步運行時使用`tokio1.40`，下列操作可能導致運行時panic的是A.在`#[tokio::test]`外調(diào)用`block_on`B.在異步上下文內(nèi)調(diào)用`std::thread::sleep`C.在`LocalSet`外調(diào)用`spawn_local`D.在`Runtime`銷毀后調(diào)用`Handle::block_on`答案：B、C、D解析：`sleep`會阻塞worker線程，導致饑餓；`spawn_local`需`LocalSet`；`Handle`失效后`block_on`panic；A合法。14.在LLVM18中，開啟`-O3-flto`后，下列優(yōu)化可能被觸發(fā)的是A.跨函數(shù)內(nèi)聯(lián)B.全局變量合并C.虛函數(shù)去虛擬化D.自動向量化失敗回退答案：A、B、C解析：LTO允許跨翻譯單元優(yōu)化；向量化失敗無回退路徑，D錯誤。15.某Redis8集群使用`raft`協(xié)議，下列命令在`readonly`模式下允許執(zhí)行的是A.`GETk`B.`CLUSTERNODES`C.`EVAL"returnredis.call('SET',KEYS[1],ARGV[1])"1kv`D.`READONLY`答案：A、B、D解析：`EVAL`含寫命令，拒絕；`READONLY`是切換狀態(tài)命令，允許。三、填空題（每空2分，共20分）16.在C++26中，使用`std::mdspan`定義一個二維動態(tài)大小視圖，其布局為`std::layout_left`，代碼為`std::mdspan<int,std::dextents<size_t,2>,std::layout_left>m(ptr,n,m);`則元素`m(i,j)`的內(nèi)存偏移量為________。答案：`i+j*n`解析：`layout_left`為列主序，先連續(xù)變化第一維。17.某Linux內(nèi)核模塊使用`kthread_create`創(chuàng)建實時線程，調(diào)度策略需設為`SCHED_FIFO`，優(yōu)先級為50，補充代碼：```cstructsched_paramsp={.sched_priority=50};sched_setscheduler____(task,SCHED_FIFO,&sp);```答案：`task`解析：第一個參數(shù)為`task_struct*`。18.在PostgreSQL17中，查詢`EXPLAIN(ANALYZE,BUFFERS)`輸出`I/OTimings:read=128ms`，該值由________視圖統(tǒng)計。答案：`pg_stat_io`解析：新引入視圖按后端類型與上下文分類統(tǒng)計I/O耗時。19.某Go1.24程序使用`//go:embed"data.bin"`，若`data.bin`大小為1GiB，編譯后二進制增加________字節(jié)。答案：`0`解析：大于64KiB的文件默認不嵌入，需`//go:embed-big`顯式開啟，否則鏈接期跳過。20.在Zig0.14中，實現(xiàn)編譯期計算階乘的遞歸函數(shù)，返回類型應寫為`fnfactorial(comptimen:u32)________{...}`答案：`comptime_int`解析：編譯期計算無需運行時類型，`comptime_int`自動推導。四、代碼閱讀題（每題10分，共30分）21.閱讀以下Rust代碼并回答問題：```rustusestd::sync::Arc;usestd::sync::atomic::{AtomicUsize,Ordering};usestd::thread;fnmain(){letcounter=Arc::new(AtomicUsize::new(0));letmuthandles=vec![];for_in0..10{letc=Arc::clone(&counter);handles.push(thread::spawn(move||{for_in0..1000{c.fetch_add(1,Ordering::Relaxed);}}));}forhinhandles{h.join().unwrap();}println!("{}",counter.load(Ordering::Relaxed));}```（1）最終輸出是否一定為10000？（2）若將`Relaxed`改為`AcqRel`，性能如何變化？（3）若改為`fetch_add(1,Ordering::SeqCst)`，輸出是否變化？答案：（1）是，`AtomicUsize`操作不可分割，即使`Relaxed`也能保證最終正確性。（2）`AcqRel`在x86上無額外指令，性能與`Relaxed`幾乎一致；在ARMv8會引入`LDAXR/STLX`對，略慢。（3）輸出仍為10000，`SeqCst`僅增加全局順序約束，不影響計數(shù)結果。22.閱讀以下TypeScript5.7代碼：```tstypeIsNever<T>=[T]extends[never]?true:false;typeA=IsNever<never>;typeB=IsNever<unknown>;typeC=IsNever<void>;```求`A`、`B`、`C`的值，并解釋`[T]extends[never]`為何加方括號。答案：`A=true`，`B=false`，`C=false`。`never`在條件類型分發(fā)中被視為“空集”，直接寫`Textendsnever`會觸發(fā)分發(fā)導致意外行為；加方括號將`T`包裹為裸類型參數(shù)，禁止分發(fā)，確保`never`被整體比較。23.閱讀以下LLVM-IR片段：```llvmdefinei32@foo(i32%a,i32%b){entry:%cmp=icmpslti32%a,%b%sel=selecti1%cmp,i32%a,i32%breti32%sel}```（1）該函數(shù)功能等價于C的哪一行代碼？（2）若開啟`-O3`，`select`指令會被優(yōu)化為哪條x86-64指令？答案：（1）`returna<b?a:b;`（2）`cmovle`（AT&T語法為`cmovle%edi,%esi`）。五、編程題（每題15分，共45分）24.用Rust實現(xiàn)一個無鎖并發(fā)棧，支持`push`、`pop`、`len`三個操作，要求`push`與`pop`為無鎖，`len`允許近似值。```rustusestd::sync::atomic::{AtomicPtr,Ordering};usestd::ptr;pubstructStack<T>{head:AtomicPtr<Node<T>>,len:AtomicUsize,}structNode<T>{data:T,next:*mutNode<T>,}unsafeimpl<T:Send>SendforStack<T>{}unsafeimpl<T:Sync>SyncforStack<T>{}impl<T>Stack<T>{pubfnnew()->Self{Stack{head:AtomicPtr::new(ptr::null_mut()),len:AtomicUsize::new(0),}}pubfnpush(&self,t:T){letmutnew=Box::into_raw(Box::new(Node{data:t,next:ptr::null_mut(),}));loop{lethead=self.head.load(Ordering::Acquire);unsafe{(*new).next=head;}matchpare_exchange_weak(head,new,Ordering::Release,Ordering::Acquire,){Ok(_)=>{self.len.fetch_add(1,Ordering::Relaxed);return;}Err(_)=>continue,}}}pubfnpop(&self)->Option<T>{loop{lethead=self.head.load(Ordering::Acquire);ifhead.is_null(){returnNone;}letnext=unsafe{(*head).next};matchpare_exchange_weak(head,next,Ordering::Release,Ordering::Acquire,){Ok(_)=>{self.len.fetch_sub(1,Ordering::Relaxed);letnode=unsafe{Box::from_raw(head)};returnSome(node.data);}Err(_)=>continue,}}}pubfnlen(&self)->usize{self.len.load(Ordering::Relaxed)}}```評分要點：正確利用`AtomicPtr`實現(xiàn)Treiber棧（5分）`compare_exchange_weak`循環(huán)處理ABA（5分）`len`使用獨立計數(shù)器，允許寬松順序（3分）內(nèi)存安全與Send/Sync邊界（2分）25.用Zig0.14實現(xiàn)一個編譯期已知大小的位圖集合（BitmapSet），支持插入、刪除、遍歷，要求所有接口在`comptime`可用。```zigconststd=@import("std");pubfnBitmapSet(comptimeN:u32)type{returnstruct{constSelf=@This();constWord=u64;constwords=(N+63)/64;data:[words]Word=[_]Word{0}**words,pubfninsert(self:*Self,comptimebit:u32)void{comptimestd.debug.assert(bit<N);constword=bit/64;constmask=@as(Word,1)<<@intCast(bit%64);self.data[word]|=mask;}pubfnremove(self:*Self,comptimebit:u32)void{comptimestd.debug.assert(bit<N);constword=bit/64;constmask=@as(Word,1)<<@intCast(bit%64);self.data[word]&=~mask;}pubfncontains(self:Self,comptimebit:u32)bool{comptimestd.debug.assert(bit<N);constword=bit/64;constmask=@as(Word,1)<<@intCast(bit%64);return(self.data[word]&mask)!=0;}pubfniterate(self:Self)Iterator{return.{.set=self,.index=0};}pubconstIterator=struct{set:Self,index:u32,pubfnnext(self:*Iterator)?u32{while(self.index<N):(self.index+=1){if(self.set.contains(self.index)){self.index+=1;returnself.index1;}}returnnull;}};};}test"bitmapset"{comptime{varbs=BitmapSet(128){};bs.insert(5);bs.insert(66);std.debug.assert(bs.contains(5));std.debug.assert(!bs.contains(6));varit=bs.iterate();std.debug.assert(it.next().?==5);std.debug.assert(it.next().?==66);std.debug.assert(it.next()==null);}}```評分要點：正確計算`words`與位偏移（4分）所有函數(shù)`comptime`可用（4分）迭代器惰性返回（4分）測試用例覆蓋插入、刪除、遍歷（3分）26.用Go1.24實現(xiàn)一個基于`iter.Pull`的惰性斐波那契數(shù)列生成器，支持`take(n)`與`filter(even)`，并演示`forrange`消費。```go//go:buildgo1.24packagemainimport("fmt""iter")funcFib()iter.Seq[int]{returnfunc(yieldfunc(int)bool){a,b:=0,1for{if!yield(a){return}a,b=b,a+b}}}funcTake[Tany](nint,seqiter.Seq[T])iter.Seq[T]{returnfunc(yieldfunc(T)bool){i:=0forv:=rangeseq{ifi>=n{return}if!yield(v){return}i++}}}funcFilter[Tany](predfunc(T)bool,seqiter.Seq[T])iter.Seq[T]{returnfunc(yieldfunc(T)bool){forv:=rangeseq{ifpred(v)&&!yield(v){return}}}}funceven(vint)bool{returnv%2==0}funcmain(){forv:=rangeTake(10,Filter(even,Fib())){fmt.Println(v)}}```評分要點：正確實現(xiàn)無限`Fib`生成器（4分）`Take`與`Filter`使用`iter.Seq`組合（4分）支持提前終止（4分）演示`forrange`消費（3分）六、系統(tǒng)設計題（20分）27.設計一個支持多租戶、百萬級QPS的短鏈服務，要求：全局唯一6位短碼，0-9A-Za-z共62進制支持自定義過期時間，精確到秒讀寫延遲P99<5ms可橫向擴展至1000節(jié)點提供Rust或Go核心代碼骨架，含分片、緩存、碼池回收策略答案：核心思路：1.碼空間62^6≈56B，預生成池+DB分片+Bloom過濾去重2.按哈希將碼空間分1024片，每片一表，避免熱點3.使用Redix7`cluster`+`readonlyreplica`抗讀流量4.寫路徑：a.接收長鏈→Snowflake生成ID→取模得片號b.從該片內(nèi)存池彈出一個預生成碼→寫入MySQL8+TiKV雙寫c.異步回填Redis，TTL=自定義過期5.讀路徑：a.先讀Redis→miss則讀MySQL→回寫Redisb.使用`memcached`二級本地緩存，過期1s6.碼回收：a.過期碼由定時任務掃描+懶惰刪除b.回收碼重新進入池，使用`RoaringBitmap`標記占用7.橫向擴展：a.無狀態(tài)API網(wǎng)關+KubernetesHPAb.分片號=hash(short_code)%1024，擴容時重新平衡Rust骨架：```rustuseredis::aio::MultiplexedConnection;usesqlx::MySqlPool;usestd::sync::Arc;usetokio::sync::mpsc;constSHARD:usize=1024;pubstructShortener{redis:MultiplexedConnection,mysql:MySqlPool,code_pool:Arc<CodePool>,}implShortener{pubasyncfnshorten(&self,long:&str,ttl:u32)->Result<String,Error>{letcode=self.code_pool.pop().await?;letshard=hash(&code)%SHARD;sqlx::query!("INSERTINTOurls(shard,code,long,expire)VALUES(?,?,?,DATE_ADD(NOW(),INTERVAL?SECOND))",shard,code,long,ttl).execute(&self.mysql).await?;self.redis.set_ex(&code,long,ttlasusize).await?;Ok(code)}pubasyncfnresolve(&self,code:&str)->Result<Option<String>,Error>{ifletSome(long)=self.redis.get(code).await?{returnOk(Some(long));}letshard=hash(code)%SHARD;letrow=sqlx::query!("SELECTlongFROMurlsWHEREshard=?ANDcode=?ANDexpire>NOW()",shard,code).fetch_optional(&self.mysql).await?;ifletSome(r)=row{self.redis.set_ex(code,&r.long,300).await?;Ok(Some(r.long))}else{Ok(None)}}}```評分要點：分片策略與碼池設計（6分）讀寫路徑與緩存層次（6分）回收與重平衡機制（4分）代碼骨架可編譯、可擴展（4分）七、性能調(diào)優(yōu)題（20分）28.某Java24服務使用虛擬線程處理HTTP，壓測發(fā)現(xiàn)QPS隨并發(fā)數(shù)增加而下降，CPU利用率僅50%，`perf`顯示`ernal.vm.Continuation.yield`占用30%。列出至少5種根因與對應驗證手段。答案：1.虛擬線程頻繁yield→鎖競爭驗證：`jstack-V`查看`JVMKT`狀態(tài)，統(tǒng)計`BLOCKED`比例2.同步代碼塊導致pin驗證：`-Djdk.tracePinnedThreads=full`打印pin棧3.數(shù)據(jù)庫連接池過小驗證：`datasource.getHikariPoolMXBean().getThreadsAwaitingConnection()`4.日志同步刷盤驗證：`strace-efsync-p<pid>`觀察fsync次數(shù)5.網(wǎng)絡擁塞窗口不足驗證：`ss-nt`查看`cwnd`與`rtt`變化6.GC低延遲模式導致頻繁線程棧掃描驗證：`-Xlog:gc+cpu`查看`ConcurrentThreadRoots`耗時7.內(nèi)核`sched_yield`被濫用驗證：`perfstat-esched:sched_yield`統(tǒng)計調(diào)用次數(shù)八、安全加固題（20分）29.某Node.js22服務使用`vm.runInNewContext`執(zhí)行用戶腳本，已禁用`require`，但仍可繞過讀取文件系統(tǒng)。給出利用鏈與加固方案。答案：利用鏈：1.通過`arguments.callee.caller`逃逸沙箱2.獲取`constructor.constructor`得到`Function`3.構造`newFunction('returnprocess')()`拿到`process`4.使用`process.binding('fs')`直接調(diào)用原生`fs`加固方案：使用`vm.Module`+`import.meta`隔離，禁用`cjs`啟用`--experimental-policy`白名單使用`vm2`替代原生`vm`，禁用`prototype`訪問在`seccomp`過濾`openat`系統(tǒng)調(diào)用容器只讀根文件系統(tǒng)+`tmpfs`掛載可寫目錄九、算法與數(shù)據(jù)結構題（20分）30.在Rust中實現(xiàn)一個支持動態(tài)擴容的RoaringBitmap，要求64位索引，提供`insert`、`contains`、`rank`（小于等于x的元素個數(shù)）三個接口，時間復雜度O(logn)且內(nèi)存緊湊。答案：```rustusestd::cmp::Ordering;usestd::mem;constCONTAINER_SIZE:u32=1<<16;pubstructRoaring64{high_to_low:std::collections::BTreeMap<u32,Roaring32>,}structRoaring32{containers:Vec<Container>,}enumContainer{Array(Vec<u16>),Bitmap(Box<[u64;1024]>),}implRoaring64{pubfnnew()->Self{Roaring64{high_to_low:BTreeMap::new()}}pubfninsert(&mutself,x:u64){lethigh=(x>>32)asu32;letlow=(x&0xFFFF_FFFF)asu32;self.high_to_low.entry(high).or_insert_with(Roaring32::new).insert(low);}pubfncontains(&self,x:u64)->bool{lethigh=(x>>32)asu32;letlow=(x&0xFFFF_FFFF)asu32;self.high_to_low.get(&high).map(|r|r.contains(low)).unwrap_or(false)}pubfnrank(&self,x:u64)->u64{lethigh=(x>>32)asu32;letlow=(x&0xFFFF_FFFF)asu32;letmutrank=0u64;for(&h,r)in&self.high_to_low{matchh.cmp(&high){Ordering::Less=>rank+=r.len()asu64,Ordering::Equal=>{rank+=r.rank(low)asu64;break},Ordering::Greater=>break,}}rank}}implRoaring32{fnnew()->Self{Roaring32{containers:Vec::new()}}fninsert(&mutself,x:u32){letkey=(x>>16)asu16;letpos=self.containers.binary_search_by_key(&key,|c|c.key()).unwrap_or_else(|e|e);ifpos==self.containers.len()||self.containers[pos].key()!=key{letmutarr=Vec::with_capacity(1);arr.push((x&0xFFFF)asu16);self.containers.insert(pos,Container::Array(arr));}else{self.containers[pos].insert((x&0xFFFF)asu16);}}fncontains(&self,x:u32)->bool{letkey=(x>>16)asu16;matchself.containers.binary_search_by_key(&key,|c|c.key()){Ok(i)=>self.containers[i].contains((x&0xFFFF)asu16),Err(_)=>false,}}fnrank(&self,x:u32)->u32{letkey=(x>>16)asu16;letmutrank=0u32;forcin&self.containers{letckey=c.key();matchckey.cmp(&key){Ordering::Less=>rank+=c.len(),Ordering::Equal=>{rank+=c.rank((x&0xFFFF)asu16);break},Ordering::Greater=>break,}}rank}fnlen(&self)->u32{self.containers.iter().map(|c|c.len()).sum()}}implContainer{fnkey(&self)->u16{matchself{Container::Array(v)=>v[0]>>16,Container::Bitmap(_)=>unreachable!("bitmapcontainerkey"),}}fninsert(&mutself,val:u16){matchself{Container::Array(arr)=>{matcharr.binary_search(&val){Ok(_)=>{},Err(pos)=>{arr.insert(pos,val);ifarr.len()>4096{letmutbitmap=Box::new([0u64;1024]);for&xinarr.iter(){bitmap[(x/64)asusize]|=1<<(x%64);}self=Container::Bitmap(bitma