在当今的IT行业中，C语言因其高效性和灵活性，在服务器开发领域仍然占据着重要的地位，对于希望在这一领域发展的程序员来说，准备一场关于C语言服务器开发的面试是至关重要的，本文将深入探讨一些在C语言服务器开发面试中经常被问到的问题，并提供相应的解答思路和示例代码，帮助你更好地准备面试。

一、C语言基础与内存管理

指针与引用的区别？

在C语言中，指针是一个变量，其值为另一个变量的地址，而引用（在C++中有引用的概念，C语言中没有直接的引用概念，但可以通过指针模拟）则是对一个已经存在变量的别名，指针可以改变它所指向的地址，而引用一旦初始化后就不能改变其指向的对象。

示例代码：

#include <stdio.h>
void changeValue(int *p) {
    *p = 20;
}
int main() {
    int a = 10;
    int *p = &a;
    printf("Before change: %d
", a);
    changeValue(p);
    printf("After change: %d
", a);
    return 0;
}

输出结果为：

Before change: 10
After change: 20

动态内存分配与释放？

在C语言中，使用malloc()或calloc()函数进行动态内存分配，使用完毕后需要使用free()函数释放内存，以避免内存泄漏。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *arr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
    if (arr == NULL) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed
");
        return 1;
    }
    // 使用数组...
    free(arr); // 释放内存
    return 0;
}

结构体内存对齐？

编译器为了提高访问效率，会对结构体成员进行内存对齐，默认情况下，不同数据类型的变量会按照其自身对齐要求进行对齐，可以使用#pragma pack指令或属性来控制结构体的内存对齐方式。

示例代码：

#include <stdio.h>
#pragma pack(push, 1) // 设置1字节对齐
struct S {
    char a;
    int b;
};
#pragma pack(pop) // 恢复默认对齐方式
int main() {
    printf("Size of struct S: %lu
", sizeof(struct S));
    return 0;
}

输出结果可能因编译器而异，但通常会显示结构体S的大小小于默认对齐时的大小。

二、网络编程基础

TCP与UDP的区别？

TCP（传输控制协议）是面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务，确保数据按顺序到达且无差错，UDP（用户数据报协议）是无连接的协议，不保证数据的可靠传输，但通信开销小，速度快。

应用场景：

- TCP适用于需要可靠传输的应用，如HTTP、FTP等。

- UDP适用于实时性要求高但对数据可靠性要求不高的应用，如视频直播、DNS查询等。

socket编程基本流程？

以TCP服务器为例，基本流程包括创建socket、绑定端口、监听连接、接受客户端连接、发送/接收数据、关闭连接等步骤。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define PORT 8080
int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    char *hello = "Hello from server";
    // 创建socket文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 设置socket选项
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT);
    // 绑定socket到端口
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    read(new_socket, buffer, 1024);
    printf("%s
",buffer );
    send(new_socket , hello , strlen(hello) , 0 );
    printf("Hello message sent
");
    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

此代码实现了一个简单的TCP服务器，能够接收客户端连接并发送一条消息。

三、多线程与同步机制

pthread库的基本使用？

在C语言中，使用pthread库可以实现多线程编程，创建线程使用pthread_create()函数，等待线程结束使用pthread_join()函数，线程间同步可以使用互斥锁（mutex）、条件变量（condition variable）等机制。

示例代码：

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void *print_message_function(void *ptr) {
    char *message;
    message = (char *) ptr;
    printf("%s 
", message);
    return NULL;
}
int main() {
    pthread_t thread1, thread2;
    const char *message1 = "Thread 1";
    const char *message2 = "Thread 2";
    int iret1, iret2;
    iret1 = pthread_create(&thread1, NULL, print_message_function, (void*) message1);
    if(iret1) {
        fprintf(stderr,"Error - pthread_create() return code: %d
",iret1);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    iret2 = pthread_create(&thread2, NULL, print_message_function, (void*) message2);
    if(iret2) {
        fprintf(stderr,"Error - pthread_create() return code: %d
",iret2);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);
    printf("Both threads finished execution.
");
    return 0;
}