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2025年大学网络工程（网络编程）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共6题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案填写在括号内）
w1已知某网络编程项目中，要实现一个简单的客户端向服务器发送数据功能，以下哪种网络函数最适合用于基本的TCP连接建立？（ ）
A. sendto B. connect C. bind D. listen
w2在网络编程中，对于一个基于UDP协议的通信程序，若要接收数据，以下哪个函数是必需的？（ ）
A. recvfrom B. accept C. recv D. send
w3在处理网络套接字时，以下关于套接字地址结构的说法，错误的是（ ）
A. 不同协议的套接字地址结构不同 B. IPv4和IPv6的地址结构有差异
C. 地址结构中只包含IP地址 D. 地址结构用于绑定和连接套接字
w4在网络编程中，当使用多线程处理网络请求时，为了避免线程安全问题，以下哪种做法是正确的？（ ）
A. 多个线程共享同一套接字 B. 每个线程使用独立的套接字
C. 不考虑线程安全 D. 只在主线程中处理网络请求
w5在一个网络服务器程序中，要同时监听多个客户端连接，以下哪种模型比较合适？（ ）
A. 单线程模型 B. 多线程模型 C. 事件驱动模型 D. 以上都不合适
w6在网络编程中，若要实现一个简单的HTTP服务器，解析HTTP请求头时，以下哪种方法比较高效？（ ）
A. 逐字符匹配 B. 使用正则表达式 C. 状态机 D. 直接读取固定长度字段

第II卷（非选择题 共70分）
w7（10分）简述TCP协议和UDP协议的主要区别。
w8（15分）在网络编程中，如何实现一个简单的文件上传功能，从客户端上传文件到服务器，并确保文件的完整性和正确性？请简要描述实现思路和关键步骤。
w9（15分）现有一个网络编程任务，需要开发一个简单的聊天程序，支持多个客户端之间的实时通信。请设计该程序的主要架构，包括服务器和客户端的功能模块，并说明如何实现消息的广播。
w10（20分）阅读以下材料：在一个大型网络应用中，服务器需要处理大量的并发连接。目前采用的是传统的多线程模型，但随着连接数的增加，性能逐渐下降。请分析可能导致性能下降的原因，并提出至少两种优化方案。
材料：该网络应用主要用于在线游戏服务，玩家通过客户端与服务器建立连接进行游戏操作。服务器需要实时处理玩家的各种请求，如移动、攻击等，并及时反馈游戏状态。随着游戏的火爆，玩家数量不断增加，服务器的性能问题日益凸显。

w11（20分）阅读以下材料：在一个网络编程项目中，要实现一个基于HTTP协议的文件下载功能。客户端向服务器发送下载请求，服务器根据请求返回相应的文件内容。请编写一个简单的服务器端代码示例（使用Python语言），实现文件下载功能。
材料：该项目要求服务器能够正确处理不同类型文件的下载请求，并且要考虑文件大小、并发下载等情况。客户端发送的请求格式为：GET /filename HTTP/1.1，服务器接收到请求后，需要检查文件是否存在，并将文件内容正确返回给客户端。

答案：
w1答案：B
w2答案：A
w3答案：C
w4答案：B
w5答案：C
w6答案：C
w7答案：TCP是面向连接的协议，提供可靠的数据传输，UDP是无连接协议，传输效率高但不保证可靠。TCP有三次握手建立连接，UDP无此过程。TCP传输数据有确认机制，UDP则没有。TCP适用于对数据准确性要求高的场景，UDP适用于对实时性要求高、对准确性要求相对低的场景。
w8答案：实现思路：客户端读取文件内容，分块发送给服务器，服务器接收并写入新文件。关键步骤：客户端使用文件读取函数按块读取文件，通过网络套接字将数据发送给服务器；服务器创建新文件，接收数据并写入。发送和接收过程中可使用校验和等方式确保数据完整性。
w9答案：服务器架构：包括监听模块、连接管理模块、消息处理模块。客户端架构：包括连接模块、消息发送和接收模块。实现消息广播：服务器接收到消息后，遍历所有连接的客户端，将消息发送给每个客户端。
w10答案：性能下降原因：线程创建和销毁开销大，线程切换消耗CPU时间，大量线程竞争资源。优化方案：采用线程池减少线程创建销毁开销；使用异步I/O模型避免线程等待I/O操作；采用事件驱动模型处理并发连接。
w11答案：
```python
import socket

def handle_request(client_socket):
request = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
filename = request.split()[1][l:]
try:
with open(filename, 'rb') as file:
content = file.read()
client_socket.sendall(content)
except FileNotFoundError:
response = 'HTTP/1.1 404 Not Found\r\n\r\nFile not found'
client_socket.send(response.encode('utf-8'))
client_socket.close()

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('0.0.0.0', 8080))
server_socket.listen(5)

while True:
client_socket, addr = server_socket.accept()
handle_request(client_socket)
```