面经-C语言------堆和栈的区别，引用和指针区别，Linux的常用指令,RS232和RS485,TCP连接建立与断开
堆(Heap)和栈(Stack)的详细比较
| 对比维度 | 堆(Heap) | 栈(Stack) |
|---|---|---|
| 基本定义 | 动态分配的内存空间，用于存储复杂的数据结构 | 一种遵循后进先出(LIFO)原则的线性数据结构 |
| 内存分配方式 | 动态分配，大小可以随程序运行时改变 | 静态分配，大小在编译时确定,malloc，free，或者new,delete |
| 访问速度 | 相对较慢，使用复杂的数据结构管理 | 非常快，由编译器管理 |
| 内存管理 | 需要手动管理（在C/C++中） | 系统自动管理，随着函数调用自动分配和回收 |
| 存储的数据类型 | 复杂的数据结构，如对象、大型数据 | 局部变量、函数调用信息、基本数据类型 |
| 生命周期 | 可以在整个程序运行期间存在 ，手动释放 | 随着函数调用的结束而立即释放 |
| 内存分配效率 | 相对较低 | 非常高 |
| 空间大小 | 通常更大，可以在运行时动态调整，取决于内存大小 | 空间有限，编译时确定 |
| 溢出风险 | 堆溢出（不释放会产生内存泄漏） | 栈溢出（递归调用过深） |
| 使用场景 | 动态分配大小的数据、复杂数据结构 | 函数调用 、局部变量、临时存储 |
| 内存碎片 | 容易产生内存碎片 | 几乎不会产生内存碎片 |
| 线程特性 | 通常是进程或线程共享的 | 每个线程有独立的栈 |
引用和指针区别对比表：
| 特征 | 引用 (Reference) | 指针 (Pointer) |
|---|---|---|
| 定义 | 变量的别名，必须在声明时初始化 | 存储内存地址的变量 |
| 空值 | 不能为空 | 可以为空 (nullptr) |
| 重新赋值 | 初始化后不能更改引用的对象 | 可以更改指向的对象 |
| 内存操作 | 不需要显式内存管理 | 需要手动管理内存 |
| 语法 | 使用 & 符号声明 | 使用 * 符号声明 |
| 间接访问 | 直接访问对象 | 需要解引用才能访问对象 |
| 常见使用 | 函数参数传递、避免复制 | 动态内存分配、数据结构 |
| 示例 | int x = 10; int& ref = x; |
int* ptr = new int(10); |
Linux的常用指令
| 命令 | 英文全称 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|---|
| ls | List | 列出目录内容 | ls -l（长格式显示目录内容） |
| cd | Change Directory | 切换目录 | cd /home（进入"/home"目录） |
| pwd | Print Working Directory | 显示当前工作目录路径 | pwd（直接显示当前路径） |
| mkdir | Make Directory | 创建新目录 | mkdir mydir（创建"mydir"目录） |
| rm | Remove | 删除文件或目录 | rm myfile.txt（删除"myfile.txt"文件） |
| cp | Copy | 复制文件或目录 | cp file1.txt file2.txt（复制文件） |
| mv | Move | 移动或重命名文件/目录 | mv file1.txt newdir（移动文件） |
| touch | Touch | 创建空文件或更新时间戳 | touch file.txt（创建新文件） |
| cat | Concatenate | 查看文件内容 | cat file.txt（显示文件内容） |
| grep | Global Regular Expression Print | 文件内容查找 | grep "pattern" file.txt（查找匹配行） |
| chmod | Change Mode | 修改文件/目录权限 | chmod +x script.sh（设置可执行） |
| chown | Change Owner | 修改文件/目录所有者 | chown user1 file.txt（更改所有者） |
| man | Manual | 查看命令手册 | man ls（查看ls命令帮助） |
| ps | Process Status | 查看进程状态 | ps -ef（显示所有进程） |
| top | Table of Processes | 实时显示系统资源 | top（显示系统进程和资源） |
RS232和RS485的详细比较：
| 对比项目 | RS232 | RS485 |
|---|---|---|
| 传输距离 | 短距离，通常<15米 | 长距离，最大可达1200米 |
| 通信模式 | 点对点 | 多点总线网络 |
| 最大节点数 | 2个设备 | 最多32个设备 |
| 传输速率 | 低速，最高约20Kbps | 高速，可达10Mbps |
| 抗干扰能力 | 较弱 | 非常强 |
| 信号类型 | 单端信号 | 差分信号 |
| 电气特性 | ±5V到±15V | 差分电压±1.5V到±5V |
| 常见应用 | 调制解调器、串口通信 | 工业控制、自动化系统 |
| 线缆要求 | 普通串行通信电缆 | 屏蔽双绞线 |
| 成本 | 较低 | 相对较高 |
通过这个表格还是可以很轻松地发现其联系的，因为其采用屏蔽双绞线，所以是差分信号，所以成本较高，抗干扰能力很强，速度很高，传输距离远。
TCP连接建立与断开
| 阶段 | 三次握手（建立连接） | 四次挥手（断开连接） |
|---|---|---|
| 第一步 | 客户端发送SYN报文 | 客户端发送FIN报文 |
| 目的 | 发起连接请求 | 表示数据传输结束 |
| 标志位 | SYN | FIN |
| 第二步 | 服务器回复SYN+ACK报文 | 服务器回复ACK报文 |
| 目的 | 确认客户端连接请求 | 确认客户端断开请求 |
| 标志位 | SYN、ACK | ACK |
| 第三步 | 客户端发送ACK报文 | 服务器发送FIN报文 |
| 目的 | 确认服务器响应，连接建立 | 服务器准备断开连接 |
| 标志位 | ACK | FIN |
| 第四步 | - | 客户端发送ACK报文 |
| 目的 | - | 确认服务器断开，连接关闭 |
| 标志位 | - | ACK |
| 关键特点 | 同步序列号，确认通信能力 | 确保数据传输完整，优雅关闭 |
三次握手（建立连接）详解
第一次握手：客户端发起连接
- 客户端向服务器发送连接请求报文段
- 报文中包含SYN（同步）标志位
- 选择一个初始序列号（Sequence Number）
- 标志着开始建立TCP连接
第二次握手：服务器响应
- 服务器接收到客户端的连接请求
- 服务器发送确认报文段
- 报文中包含SYN和ACK标志位
- 确认客户端的序列号
- 服务器也选择自己的初始序列号
第三次握手：客户端确认
- 客户端接收到服务器的确认报文
- 发送最后一个确认报文
- 包含ACK标志位
- 确认服务器的序列号
- 连接正式建立
四次挥手（断开连接）详解
第一次挥手：客户端发起断开
- 客户端数据发送完毕
- 发送FIN（Finish）报文段
- 表示客户端不再发送数据
- 进入FIN_WAIT_1状态
第二次挥手：服务器确认
- 服务器接收到FIN报文
- 发送ACK确认报文
- 表示同意断开连接请求
- 客户端进入FIN_WAIT_2状态
第三次挥手：服务器发起断开
- 服务器完成数据发送
- 发送FIN报文段
- 表示服务器准备关闭连接
第四次挥手：客户端最终确认
- 客户端接收服务器FIN报文
- 发送ACK确认报文
- 连接完全关闭
- 双方正式断开TCP连接
重要概念和意义
为什么需要三次握手
- 确认双方通信能力正常
- 同步初始序列号
- 交换通信参数
为什么需要四次挥手
- 保证数据传输完整
- 确保双方都有机会完成数据发送
- 优雅地终止连接