c++服务器开发（c++服务器开发面试题）

简介：

服务器开发是指开发用于提供网络服务的服务器端程序。服务器开发需要具备扎实的编程能力和网络通信知识，主要包括 socket 编程、多线程编程、IO 多路复用、分布式系统设计等技能。

多级标题：

一、socket 编程

1.1 套接字的创建

1.2 套接字的绑定

1.3 套接字的监听

1.4 客户端的连接

1.5 数据传输

二、多线程编程

2.1 线程的创建与销毁

2.2 线程的同步与互斥

2.3 多线程协作完成任务

2.4 线程的调度与优先级

三、IO 多路复用

3.1 select 函数介绍

3.2 select 函数的使用

3.3 poll 函数介绍

3.4 poll 函数的使用

3.5 Epoll 函数介绍

3.6 Epoll 函数的使用

四、分布式系统设计

4.1 服务端的负载均衡

4.2 请求路由与转发

4.3 分布式文件系统

4.4 数据库分片

4.5 分布式缓存

内容详细说明：

一、socket 编程

Socket 编程是服务器开发中最基本的内容。Socket 是应用层和传输层之间的一个接口，它提供了一种通信机制，可以在网络上进行进程间通信。在服务器开发中，Socket 编程主要包括套接字的创建、绑定、监听和数据传输等几个方面。

在套接字的创建方面，我们需要了解对应的套接字类型，包括 TCP 和 UDP。TCP 是可靠的数据传输协议，它要求建立连接，并在连接建立后进行数据传输处理；UDP 是不可靠的数据传输协议，它无需建立连接，直接发送数据即可。

在套接字的绑定方面，我们需要对本地端口和 IP 进行绑定。IP 可以是本地 IP，也可以是 0.0.0.0，表示监听所有 IP，或者是指定的某个 IP。端口必须是未被占用的端口才能绑定成功。

在套接字的监听方面，我们需要进行监听功能的开启，表示服务器可以接受客户端的连接请求。当客户端向服务器发送连接请求时，服务器进行 accept 操作，返回一个新的套接字，用于后续的数据传输。

在套接字的客户端连接方面，客户端需要知道服务器的 IP 和端口，发送连接请求。服务器接受连接请求后，生成一个新的套接字，用于与客户端进行数据交互。

在套接字的数据传输方面，数据的发送和接收涉及到数据格式的定义，发送和接收的数据缓存区大小等方面。

二、多线程编程

多线程编程是提升服务器性能的重要手段之一。多线程编程主要包括线程的创建与销毁、线程的同步与互斥、多线程协作完成任务和线程的调度与优先级等方面。

在线程的创建与销毁方面，需要了解如何创建线程和销毁线程。在创建线程时，需要指定线程函数，线程函数将在新的线程中被执行；在销毁线程时，需要等待线程完成工作，然后释放相关资源。

在线程的同步与互斥方面，需要了解如何使用互斥锁来同步多个线程的执行顺序和对共享资源的访问。互斥锁可以保证在某个线程访问共享资源时，其他线程无法访问，保证了线程的安全性。

在多线程协作完成任务方面，需要了解如何使用条件变量来实现多个线程之间的通信和协作，以完成协同工作。条件变量可以让线程在特定条件满足时睡眠等待，直到满足条件之后被唤醒。

在线程的调度与优先级方面，需要了解如何设置线程的优先级来控制线程的执行顺序。在多个线程并发执行的情况下，线程的优先级可以决定线程的调度顺序。

三、IO 多路复用

IO 多路复用是服务器开发中用于解决高并发性能瓶颈的重要技术。IO 多路复用主要包括 select 函数、poll 函数和 Epoll 函数等几种方式。

在 select 函数介绍方面，我们需要了解如何使用 select 函数来实现同时监听多个套接字的读写事件，从而减少线程和进程的创建开销。select 函数需要设置监听套接字的集合，并根据返回值来确定是哪个套接字发生了读写事件。

在 poll 函数介绍方面，我们需要了解如何使用 poll 函数来实现更高效的 IO 多路复用效果。poll 函数与 select 函数类似，可以同时监听多个套接字的读写事件，但是在某些情况下，poll 函数的效率比 select 函数高。

在 Epoll 函数介绍方面，我们需要了解如何使用 Epoll 函数来实现更加高效的 IO 多路复用效果。Epoll 函数使用了 Linux 内核中的事件机制，可以应对更高并发的情况。Epoll 函数的效率比 select 函数和 poll 函数都要高。

四、分布式系统设计

分布式系统设计是现代服务器开发中必须掌握的技能之一。分布式系统设计主要包括服务端的负载均衡、请求路由和转发、分布式文件系统、数据库分片和分布式缓存等方面。

在服务端的负载均衡方面，我们需要了解如何使用负载均衡算法，将请求均匀地分配到多个服务器上，从而提高服务的可用性和性能。

在请求路由和转发方面，我们需要了解如何使用路由算法和转发机制，将请求转发到最近的服务器上，从而减少网络延迟和带宽占用。

在分布式文件系统方面，我们需要了解如何使用分布式文件系统，将大文件分散存储在多个服务器上，从而提高文件的可用性和性能。

在数据库分片方面，我们需要了解如何使用数据库分片技术，将大型数据库分散存储在多个服务器上，从而提高数据库的可用性和性能。

在分布式缓存方面，我们需要了解如何使用分布式缓存技术，将数据缓存到多个服务器上，从而提高数据的访问速度和可用性。