【C++上岸】C++常见面试题目–网络篇

【C++上岸】C++常见面试题目 — 网络编程篇

网络编程在C++后端/游戏服务器/音视频/高性能服务等领域是高频考察点。
下面这些题目基本覆盖了主流互联网公司近几年C++岗位的网络相关真实面试题，按难度和出现频率大致排序。

socket编程中 listen 的 backlog 参数到底代表什么？如果 backlog 设置为1，会有什么实际效果？
accept() 返回的新连接 socket fd 和原始 listen fd 有什么本质区别？它们的文件描述符指向的内核对象是否一样？
TCP 三次握手和四次挥手详细流程？哪些包可以合并？为什么 TIME_WAIT 状态要等待 2MSL？
什么是 TCP 的半连接队列（SYN队列）和全连接队列（accept队列）？如何查看和调整它们的大小？（ss -ltn 能看到什么？）
close() 一个 socket 后，为什么还会出现大量 TIME_WAIT？如何优雅地减少 TIME_WAIT？（SO_REUSEADDR、SO_REUSEPORT、tcp_tw_reuse、tcp_tw_recycle 的区别与风险？）
epoll 的 LT 和 ET 两种工作模式分别是什么意思？在 ET 模式下有哪些必须注意的编程细节？
epoll 和 poll/select 相比有哪些优势？epoll_create、epoll_ctl、epell_wait 三个函数的参数和返回值分别代表什么？
一个已经建立的 TCP 连接，双方都没有 close，如果中间路由器突然断电了，双方如何感知到连接已经失效？（保活机制、SO_KEEPALIVE 的作用和参数）
什么是 TCP 的 Nagle 算法和延迟 ACK？它们在什么场景下会导致延迟？如何关闭它们？
send() / write() 返回值小于要发送的字节数时应该怎么处理？有没有可能 send() 直接返回 -1 且 errno 是 EAGAIN？

非阻塞 socket + epoll ET 模式下，read()/recv() 应该循环读到多少才停？怎么判断真正读完了？
write()/send() 在非阻塞模式下一次性写不完数据，应该怎么处理剩余数据？常见的两种方案是什么？
什么是 TCP 的 send buffer 和 receive buffer？它们的大小如何查看和调整？（/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmem 和 tcp_rmem）
一个 TCP 连接上同时存在大量小包发送时，性能瓶颈可能出现在哪里？如何优化？
解释一下 TCP 的滑动窗口、拥塞窗口、慢启动、拥塞避免、快速重传、快速恢复的过程。
什么是 TCP 的 head-of-line blocking（队头阻塞）？HTTP/1.1、HTTP/2、HTTP/3 分别是如何解决或缓解这个问题的？
在使用 epoll 时，如果一个 fd 同时可读可写，epoll_wait 返回后应该先处理读还是先处理写？为什么？
多线程 Reactor vs 单线程 Reactor vs 多线程 Proactor 模型分别是什么？各自优缺点？muduo、libevent、libev、asio 大致属于哪一类？
如何用 C++ 实现一个简单的协程网络库？（难点：保存上下文、调度、与 epoll 的集成）
如果让你设计一个支持十万并发的单进程网络服务器，你会怎么组织代码结构？会使用哪些关键技术/设计模式？

muduo 网络库的核心类有哪些？EventLoop、Channel、Poller、TimerQueue、Acceptor、Connector、TcpServer、TcpConnection 分别负责什么？
muduo 中为什么 TcpConnection 没有暴露 fd 给用户，而是封装了 sendInLoop()？
muduo 的定时器是怎么实现的？TimerQueue 使用了什么数据结构？如何做到 O(log n) 插入和 O(1) 拿到最近定时器？
asio 的 io_context 和 strand 分别解决什么问题？post() 和 dispatch() 的区别是什么？
protobuf + muduo / asio / brpc 组合使用时，常见的封包拆包方式有哪些？（长度前缀 + 包体、google::protobuf::Message 的 SerializeToArray）
如何在 C++ 中实现一个基于 epoll 的高性能 HTTP/1.1 服务器？需要处理哪些边界情况？（Connection: keep-alive、chunked、pipeline、异常关闭检测）
什么是 TCP 的 zero window 探测？如何避免自己陷入 zero window 状态？
在高并发场景下，如何避免 accept 惊群问题？（SO_REUSEPORT 的原理和注意事项）
解释一下 epoll 的水平触发和边缘触发在实际编码中导致的经典 bug 案例（至少说出两种）。
如果让你实现一个支持 WebSocket 的服务器，你会怎么设计协议升级、帧解析、心跳、断线重连逻辑？

epoll 的内核实现里，红黑树和就绪链表分别起什么作用？copy 到用户态的 epoll_event 是怎么组织的？
epoll 的 ET 模式下为什么必须使用 non-block fd？如果用了 block fd 会发生什么？
accept4() 相比 accept() 多了什么能力？（SOCK_NONBLOCK、SOCK_CLOEXEC）
TCP 的 SYN cookie 是如何工作的？它解决了什么问题？
在 Linux 上如何查看某个进程的 TCP 连接状态分布？（ss -m、ss -o、/proc/net/tcp）
tcpdump 抓包时如何只抓某个连接的完整握手和挥手过程？（写出过滤表达式）
一个连接在 CLOSE_WAIT 状态卡住了，可能的原因有哪些？怎么快速定位？
大量 ESTABLISHED 但没有数据交互的连接，应该怎么处理？（SO_LINGER、tcp_fin_timeout）
如何用 C++ 实现一个简单的 HTTP/3（QUIC）客户端或服务器？（需要依赖哪些库？ngtcp2、lsquic、quiche）
在 C++ 高性能网络服务中，你最常用的性能分析工具和指标有哪些？（perf、火焰图、strace、bpftrace、sar、netstat -s、ss -tm）

如果想针对其中某几道题要详细答案、代码示例、画图解释、或者想模拟面试被追问的连环炮，随时告诉我～

祝上岸顺利！

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