在Qt/C++面試中，若涉及“熟悉TCP/IP網絡編程”，面試官通常會結合TCP/IP協議基礎、Qt網絡編程框架（如Qt Network模塊）、C++網絡編程實現以及實際場景問題來提問。以下是常見面試題及解答：

一、TCP/IP協議基礎

1. TCP和UDP的區別是什么？分別適用于什么場景？

解答：

• 核心區別：
  • TCP是面向連接的協議，通信前需通過“三次握手”建立連接，結束后通過“四次揮手”斷開，保證數據可靠傳輸（有序、無丟失、無重復），但效率較低。
  • UDP是無連接的協議，直接發送數據，不保證可靠傳輸（可能丟失、無序），但速度快、開銷小。
• 適用場景：
  • TCP：需要可靠數據傳輸的場景，如文件傳輸（FTP）、HTTP通信、登錄注冊等。
  • UDP：對實時性要求高、可容忍少量數據丟失的場景，如視頻通話、語音聊天、游戲實時數據（如位置同步）。

2. 解釋TCP的“三次握手”和“四次揮手”過程。

解答：

• 三次握手（建立連接）：

  1. 客戶端發送 SYN 報文（請求連接），進入 SYN_SENT 狀態。
  2. 服務器收到后，回復 SYN+ACK 報文（同意連接+確認收到），進入 SYN_RCVD 狀態。
  3. 客戶端收到后，發送 ACK 報文（確認收到服務器的同意），雙方進入 ESTABLISHED 狀態，連接建立。
     （目的：確保雙方“發送”和“接收”能力均正常）

• 四次揮手（斷開連接）：

  1. 客戶端發送 FIN 報文（請求斷開），進入 FIN_WAIT_1 狀態。
  2. 服務器收到后，回復 ACK 報文（確認收到請求），進入 CLOSE_WAIT 狀態（此時服務器可繼續發送剩余數據）。
  3. 服務器數據發送完畢后，發送 FIN 報文（同意斷開），進入 LAST_ACK 狀態。
  4. 客戶端收到后，回復 ACK 報文（確認收到），進入 TIME_WAIT 狀態（等待2MSL確保服務器收到確認），最終關閉；服務器收到 ACK 后直接關閉。
     （目的：確保雙方數據都已傳輸完畢，避免數據丟失）

二、Qt網絡編程（Qt Network模塊）

1. Qt中用于TCP通信的核心類有哪些？分別說明作用。

解答：
Qt通過 QTcpSocket 和 QTcpServer 實現TCP通信，核心類及作用：

• QTcpServer：服務器端類，用于監聽端口、接收客戶端連接請求。通過 listen() 開始監聽，當有客戶端連接時，觸發 newConnection() 信號，可通過 nextPendingConnection() 獲取與客戶端通信的 QTcpSocket 對象。
• QTcpSocket：客戶端/服務器端通信類，用于發送和接收數據。客戶端通過 connectToHost() 連接服務器；雙方通過 write() 發送數據，通過 readyRead() 信號（數據到達時觸發）讀取數據（read()/readAll()）。
• 輔助類：QHostAddress（表示IP地址）、QNetworkInterface（獲取本地網絡接口信息）等。

2. 使用Qt實現一個簡單的TCP服務器，核心步驟是什么？

解答：

1. 服務器端初始化 QTcpServer 對象，調用 listen(QHostAddress::Any, 端口號) 監聽所有IP的指定端口（如8080）。
2. 關聯 QTcpServer 的 newConnection() 信號到自定義槽函數（如 onNewConnection()）。
3. 在槽函數中，通過 nextPendingConnection() 獲取客戶端的 QTcpSocket 對象，保存該對象（如存入列表管理多客戶端）。
4. 關聯 QTcpSocket 的 readyRead() 信號（接收數據）和 disconnected() 信號（客戶端斷開）到對應槽函數。
5. 接收數據：在 readyRead() 槽中，用 socket->readAll() 讀取數據并處理。
6. 發送數據：通過 socket->write(數據) 向客戶端發送數據。

3. Qt中如何處理TCP粘包問題？

解答：
TCP粘包是指多次發送的數據被合并成一次接收（因TCP是“字節流”協議），解決核心是定義數據邊界。Qt中常用方案：

• 固定長度包頭+數據：包頭存放數據長度（如4字節int），接收時先讀包頭獲取長度，再按長度讀取后續數據。
  示例：發送時先寫 (int)數據長度，再寫數據；接收時先讀4字節得到長度，再循環讀取對應長度的字節。
• 特殊分隔符：在數據末尾添加約定的分隔符（如“\r\n”），接收時按分隔符拆分數據（需注意數據中不能包含分隔符）。

三、C++網絡編程（原生Socket）

1. 用C++原生Socket實現TCP客戶端的核心步驟是什么？

解答：
基于Linux的socket API（Windows類似，需加WSAStartup初始化）：

1. 創建socket：int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)（AF_INET為IPv4，SOCK_STREAM為TCP）。
2. 初始化服務器地址：填充 struct sockaddr_in（服務器IP、端口、協議族）。
3. 連接服務器：connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))。
4. 發送/接收數據：send(sockfd, 數據, 長度, 0) 發送；recv(sockfd, 緩沖區, 大小, 0) 接收。
5. 關閉連接：close(sockfd)。

2. 什么是阻塞Socket和非阻塞Socket？Qt中如何設置？

解答：

• 阻塞Socket：調用 connect()、recv()、send() 等函數時，會等待操作完成才返回（如recv()會一直等數據到達），容易導致程序卡頓（如UI線程中使用）。
• 非阻塞Socket：函數調用后立即返回，若操作未完成則返回錯誤（需通過 select/poll 或信號判斷狀態），適合需要同時處理多個任務的場景（如UI和網絡并行）。

Qt中設置：QTcpSocket 默認是非阻塞的（基于事件循環），無需額外設置；若使用原生Socket，可通過 fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK) 設置為非阻塞。

四、實際場景與問題

1. 如何實現TCP服務器同時處理多個客戶端連接？

解答：
核心是避免單個客戶端阻塞服務器，常用方案：

• Qt中：通過 QTcpServer 為每個客戶端創建獨立的 QTcpSocket，利用Qt事件循環（非阻塞）處理所有socket的信號（readyRead()、disconnected()），無需多線程即可并發處理。
• 原生C++：
  • 多線程：每接收到一個連接，創建一個線程處理該客戶端（需注意線程安全和資源管理）。
  • IO多路復用：用 select/epoll（Linux）/kqueue（BSD）監聽多個socket，有事件（數據到達、連接等）時再處理，單線程即可處理多客戶端。

2. TCP連接中，客戶端突然斷開（如斷電），服務器如何檢測？

解答：
TCP本身沒有主動檢測機制，需通過以下方式：

• 心跳包機制：雙方定期發送約定的“心跳數據”（如每隔10秒），若超過一定時間（如30秒）未收到對方心跳，判定連接斷開。
• SO_KEEPALIVE選項：開啟Socket的保活機制（setsockopt 設置），系統會定期發送探測包，若多次無響應則斷開連接（缺點：探測間隔較長，默認可能幾分鐘）。

以上問題覆蓋了TCP/IP基礎、Qt網絡編程核心用法及實際開發中的常見問題，掌握這些內容可應對大部分相關面試場景。