1. 堆和栈的区别是什么？

• 栈由编译器自动管理，存放局部变量、函数参数、返回地址，空间有限（一般几 MB），分配和释放速度极快
• 堆由程序员手动管理，通过 malloc/new 申请，空间大（受物理内存限制），但分配释放开销更大
• 栈是连续内存，向低地址增长；堆是离散内存，由内存分配器管理
• 栈上的对象生命周期随函数结束自动销毁；堆上的对象需要显式释放，否则造成内存泄漏

2. TCP 三次握手的过程是什么？为什么不能是两次？

过程：

• 第一次：客户端发送 SYN，进入 SYN_SENT 状态
• 第二次：服务端收到后回复 SYN+ACK，进入 SYN_RCVD 状态
• 第三次：客户端回复 ACK，双方进入 ESTABLISHED 状态

为什么不能是两次：

• 两次握手只能确认客户端到服务端的通路正常，无法确认服务端到客户端方向
• 三次握手让双方都能确认自己的发送和接收能力均正常
• 同时可以防止历史失效的连接请求被服务端误认为新连接，造成资源浪费

3. malloc 的底层实现机制是什么？

• 小块内存（通常 < 128KB）：通过 brk/sbrk 系统调用移动堆顶指针扩展堆空间，glibc 内部用空闲链表（bin）管理，减少系统调用次数
• 大块内存（>= 128KB）：通过 mmap 直接映射匿名内存，释放时 munmap 归还操作系统
• 内部按大小维护多个 bin，分配时优先从合适的 bin 中复用空闲块，找不到再向 OS 申请
• 频繁分配释放不同大小的内存会产生内存碎片，是 malloc 的主要问题之一

4. 有 1 万个下载任务，单进程如何合理分配线程数？

• 下载属于 I/O 密集型任务，线程大部分时间在等待网络响应，CPU 占用低
• 线程数不是越多越好，过多会导致内存占用高（每个线程默认栈约 1~8MB）、上下文切换频繁
• 经验公式：线程数 = CPU 核心数 × (1 + 等待时间 / 计算时间)，I/O 密集型可适当放大倍数
• 实际做法是用线程池（如 100~500 个线程）配合任务队列，1 万个任务排队分批消费
• 更优方案是异步 I/O（epoll + 协程），用少量线程处理大量并发，避免线程膨胀

5. 进程间通信有哪些方式？各自适用场景是什么？

• 管道（pipe）：适合父子进程间单向通信，简单但只能传字节流
• 消息队列：支持结构化消息，解耦发送和接收方