C/C++程序员面试宝典（五）

线程和进程
1、线程和进程的区别：
a.线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；
b.一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；
c.进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，某进程内的线程在其它进程不可见；
d.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
e.线程廉价，线程启动比较快，退出比较快，对系统资源的冲击也比较小。（这也是为什么常用多线程的原因）

TCP和UDP
2、TCP三次握手
TCP是面向连接的，无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号（seq）和确认号（ack）并交换TCP窗口大小信息。这就是面试中经常会被问到的TCP三次握手。
a.序列号seq
占4个字节，用来标记数据段的顺序，TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号，第一个字节的编号由本地随机产生，给字节编上序号后，就给每一个报文段指派一个序号，序列号seq就是这个报文段中的第一个字节的数据编号。
b.确认号ack
占4个字节，期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号，序列号表示报文段携带数据的第一个字节的编号，而确认号指的是期望接受到下一个字节的编号，因此挡墙报文段最后一个字节的编号+1即是确认号。
c.确认ACK
占1个比特位，仅当ACK=1，确认号字段才有效。ACK=0，确认号无效。
d.同步SYN
连接建立时用于同步序号。当SYN=1，ACK=0表示：这是一个连接请求报文段。若同意连接，则在响应报文段中使用SYN=1，ACK=1.因此，SYN=1表示这是一个连接请求，或连接接收报文，SYN这个标志位只有在TCP建立连接才会被置为1，握手完成后SYN标志位被置为0.
e.终止FIN

a.第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN（表示同步序号，用来建立连接）位置为1，序列号seq为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认；
b.第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置确认号ack为x+1(seq+1)，并将ACK位置为1；同时，自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，seq为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态；
c.第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将ack设置为y+1，此时的seq为x+1（相比于第一次握手的seq加1），向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

3、TCP四次挥手

a.第一次挥手：主机1（可以是客户端，也可以是服务器端），设置seq，向主机2发送一个FIN报文段（双方的数据传送完成）；此时，主机1进入FIN_WAIT_1状态；这表示主机1没有数据要发送给主机2了；
b.第二次挥手：主机2收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段，ack为seq加1；主机1进入FIN_WAIT_2状态；主机2告诉主机1，我知道你没数据要发送了；
c.第三次挥手：主机2向主机1发送FIN报文段，告诉主机1，我也没数据要发送了，同时主机2进入CLOSE_WAIT状态；
d.第四次挥手：主机1收到主机2发送的FIN报文段，向主机2发送ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，主机1等待2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，主机1也可以关闭连接了。

为啥是三次握手、四次挥手？
因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK是用来应答的，SYN是用来同步的，只有是三次握手建立连接，才能防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，进而产生错误（client发送的请求报文可能由于延迟而在连接释放以后的某个时间才到达server）。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，“你发的FIN报文我收到了”。只有等到Server端所有的报文都发送完了，Server端才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步挥手。

4、UDP
UDP面向无连接，即发送数据前不需要建立链接。（常用于分组数据较少或广播通信以及视频通信等多媒体领域）

5、TCP和UDP对应的协议
TCP对应的应用层协议
a. FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。
b. Telnet：一种用于远程登陆的端口，使用23端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，可提供基于DOS模式下的通信服务。
c. SMTP：邮件传送协议，用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。
d. POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
e. HTTP：是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
UDP对应的应用层协议
a. DNS：用于域名解析服务，将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
b. SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。
c. TFTP(Trival File Transfer Protocal)，简单文件传输协议，该协议在熟知端口69上使用UDP服务

TCP/IP模型