C/C++常考面试题（1）

http://www.nowcoder.com/ta/review-c

1,写一个函数返回1+2+3+…+n的值（假定结果不会超过长整型变量的范围）

int Sum( int n )
{ 
 return ( (long)1 + n) * n / 2;　　//或return (1l + n) * n / 2;
}

2  分析下面代码有什么问题？
void test1()
{
 char string[10];
 char* str1 = "0123456789";
 strcpy( string, str1 );
}

字符串str1需要11个字节才能存放下（包括末尾的’\0’），而string只有10个字节的空间，strcpy会导致数组越界；  

3  分析下面代码有什么问题？

void test2()
{
 char string[10], str1[10];
 int i;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 str1  = 'a';
 }
strcpy( string, str1 );
}

首先，代码根本不能通过编译。因为数组名str1为 char *const类型的右值类型，根本不能赋值。

再者，即使想对数组的第一个元素赋值，也要使用 *str1 = 'a'; 

其次，对字符数组赋值后，使用库函数strcpy进行拷贝操作，strcpy会从源地址一直往后拷贝，直到遇到'\0'为止。所以拷贝的长度是不定的。如果一直没有遇到'\0'导致越界访问非法内存，程序就崩了。

完美修改方案为：

void test2()
{
    char string[10], str1[10];
    int i;
    for(i=0; i<9; i++)
    {
        str1[i]  = 'a';
    }
    str1[9] = '\0';
    strcpy( string, str1 );
}

4   指出下面代码有什么问题

void test3(char* str1)
{
 if(str1 == NULL){
        return ;
 }
 char string[10];
 if( strlen( str1 ) <= 10 )
 {
 strcpy( string, str1 );
 }
}

if(strlen(str1) <= 10)应改为if(strlen(str1) < 10)，因为strlen的结果未统计’\0’所占用的1个字节。

5 写出完整版的strcpy函数

为了实现链式操作，将目的地址返回，加3分！

char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc ) 
{
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 char *address = strDest; 
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ ); 
 return address;
}

6 检查下面代码有什么问题？

void GetMemory( char *p )
{
 p = (char *) malloc( 100 );
}
void Test( void ) 
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( str ); 
 strcpy( str, "hello world" );
 printf( str );
}

传入中GetMemory( char *p )函数的形参为字符串指针，在函数内部修改形参并不能真正的改变传入形参的值，执行完      

char *str = NULL;
GetMemory( str ); 

后的str仍然为NULL；

7下面代码会出现什么问题？

char *GetMemory( void )
{ 
 char p[] = "hello world"; 
 return p; 
}
void Test( void )
{ 
 char *str = NULL; 
 str = GetMemory(); 
 printf( str ); 
}

的p[]数组为函数内的局部自动变量，在函数返回后，内存已经被释放。这是许多程序员常犯的错误，其根源在于不理解变量的生存期。    

8

下面代码会出现什么问题？

void GetMemory( char **p, int num )
{
 *p = (char *) malloc( num );
}
void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( &str, 100 );
 strcpy( str, "hello" ); 
 printf( str ); 
}

1. 传入GetMemory的参数为字符串指针的指针，但是在GetMemory中执行申请内存及赋值语句      

*p = ( char  *)  malloc ( num );

后未判断内存是否申请成功，应加上：      

if  ( *p == NULL )
{
 ... //进行申请内存失败处理
}

2. 未释放堆内存

3. printf(str) 改为 printf("%s",str),否则可使用格式化 字符串攻击

9  下面代码会出现什么问题？

void Test( void )
{
 char *str = (char *) malloc( 100 );
 strcpy( str, "hello" );
 free( str ); 
 ... //省略的其它语句
}

在执行      
char *str = (char *) malloc(100);      
后未进行内存是否申请成功的判断；另外，在free(str)后未置str为空，导致可能变成一个“野”指针，应加上：      
str = NULL;      
试题6的Test函数中也未对malloc的内存进行释放。    

10看看下面的一段程序有什么错误

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int *p;
 *p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = *p;
}

在swap函数中，p是一个“野”指针，有可能指向系统区，导致程序运行的崩溃。在VC++中DEBUG运行时提示错误“Access Violation”。该程序应该改为：      

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int p;
 p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = p;
}

11 分别给出BOOL，int，float，指针变量 与“零值”比较的 if 语句（假设变量名为var）

BOOL型变量：if(!var)   

int型变量： if(var==0)   

float型变量：   

const float EPSINON = 0.00001;   

if ((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON)   

指针变量：　　if(var==NULL)   

【剖析】   

考查对0值判断的“内功”，BOOL型变量的0判断完全可以写成if(var==0)，而int型变量也可以写成if(!var)，指针变量的判断也可以写成if(!var)，上述写法虽然程序都能正确运行，但是未能清晰地表达程序的意思。  

一般的，如果想让if判断一个变量的“真”、“假”，应直接使用if(var)、if(!var)，表明其为“逻辑”判断；如果用if判断一个数值型变量(short、int、long等)，应该用if(var==0)，表明是与0进行“数值”上的比较； 而判断指针则适宜用if(var==NULL)，这是一种很好的编程习惯。   

浮点型变量并不精确，所以不可将float变量用“==”或“！=”与数字比较，应该设法转化成“>=”或“<=”形式。如果写成if (x == 0.0)，则判为错，得0分。  

12  以下为Windows NT下的32位C++程序，请计算sizeof的值

void Func ( char str[100] )
{
 sizeof( str ) = ?
}
void *p = malloc( 100 );
sizeof ( p ) = ?

13   以下为Windows NT下的32位C++程序，请计算sizeof的值

void Func ( char str[100] )
{
 sizeof( str ) = ?
}
void *p = malloc( 100 );
sizeof ( p ) = ?

sizeof( str ) = 4   
sizeof ( p ) = 4   
【剖析】   
Func ( char str[100] )函数中数组名作为函数形参时，在函数体内，数组名失去了本身的内涵，仅仅只是一个指针；在失去其内涵的同时，它还失去了其常量特性，可以作自增、自减等操作，可以被修改。   
数组名的本质如下：   
（1）数组名指代一种数据结构，这种数据结构就是数组；   
例如：   

char  str[10];
cout ＜＜  sizeof (str) ＜＜ endl;

输出结果为10，str指代数据结构char[10]。      
（2）数组名可以转换为指向其指代实体的指针，而且是一个指针常量，不能作自增、自减等操作，不能被修改；      
char str[10];       
str++; //编译出错，提示str不是左值   

（3）数组名作为函数形参时，沦为普通指针。  

Windows NT 32位平台下，指针的长度（占用内存的大小）为4字节，故sizeof( str ) 、sizeof ( p ) 都为4。  

14 写一个“标准”宏MIN，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。另外，当你写下面的代码时会发生什么事？   
least = MIN(*p++, b);  

解答：   

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))

MIN(*p++, b)会产生宏的副作用      
剖析：      
这个面试题主要考查面试者对宏定义的使用，宏定义可以实现类似于函数的功能，但是它终归不是函数，而宏定义中括弧中的“参数”也不是真的参数，在宏展开的时候对“参数”进行的是一对一的替换。      
程序员对宏定义的使用要非常小心，特别要注意两个问题：      
（1）谨慎地将宏定义中的“参数”和整个宏用用括弧括起来。所以，严格地讲，下述解答：      

#define MIN(A,B) (A) <= (B) ? (A) : (B)
#define MIN(A,B) (A <= B ? A : B )

都应判0分；      
（2）防止宏的副作用。      
宏定义#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))对MIN(*p++, b)的作用结果是：      

((*p++) <= (b) ? (*p++) : (b))

这个表达式会产生副作用，指针p会作2次++自增操作。  

除此之外，另一个应该判0分的解答是：   

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B));

这个解答在宏定义的后面加“;”，显示编写者对宏的概念模糊不清，只能被无情地判0分并被面试官淘汰。  

15  为什么标准头文件都有类似以下的结构？

#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh 
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif 
/*...*/ 
#ifdef __cplusplus
}
#endif 
#endif /* __INCvxWorksh */

头文件中的编译宏      

#ifndef　__INCvxWorksh
#define　__INCvxWorksh
#endif

的作用是防止被重复引用。      
作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在symbol库中的名字与C语言的不同。例如，假设某个函数的原型为：       
void foo(int x, int y);      
该函数被C编译器编译后在symbol库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字。_foo_int_int这样的名字包含了函数名和函数参数数量及类型信息，C++就是考这种机制来实现函数重载的。      
为了实现C和C++的混合编程，C++提供了C连接交换指定符号extern "C"来解决名字匹配问题，函数声明前加上extern "C"后，则编译器就会按照C语言的方式将该函数编译为_foo，这样C语言中就可以调用C++的函数了。

16    编写一个函数，作用是把一个char组成的字符串循环右移n个。比如原来是“abcdefghi”如果n=2，移位后应该是“hiabcdefg”  函数头是这样的：   
//pStr是指向以'\0'结尾的字符串的指针   
//steps是要求移动的n   

void LoopMove ( char * pStr, int steps )
{
 //请填充...
}

解法1：

void LoopMove ( char *pStr, int steps )
{
 int n = strlen( pStr ) - steps;
 char tmp[MAX_LEN]; 
 strcpy ( tmp, pStr + n ); 
 strcpy ( tmp + steps, pStr); 
 *( tmp + strlen ( pStr ) ) = '\0';
 strcpy( pStr, tmp );
}

正确解答2：

void LoopMove ( char *pStr, int steps )
{
 int n = strlen( pStr ) - steps;
 char tmp[MAX_LEN]; 
 memcpy( tmp, pStr + n, steps ); 
 memcpy(pStr + steps, pStr, n ); 
 memcpy(pStr, tmp, steps ); 
}

【剖析】      
这个试题主要考查面试者对标准库函数的熟练程度，在需要的时候引用库函数可以很大程度上简化程序编写的工作量。      

最频繁被使用的库函数包括：  

（1） strcpy   
（2） memcpy   

c和c++使用的内存拷贝函数，memcpy函数的功能是从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中。

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

（3） memset  

memset是计算机中C/C++语言函数。将s所指向的某一块内存中的前n个 字节的内容全部设置为ch指定的ASCII值， 块的大小由第三个参数指定，这个函数通常为新申请的内存做初始化工作， 其返回值为指向s的指针。

oid *memset(void *s, int ch, size_t n);

函数解释：将s中前n个字节替换为ch并返回s；

memset:作用是在一段内存块中填充某个给定的值，它是对较大的结构体或数组进行清零操作的一种最快方法。

16 已知WAV文件格式如下表，打开一个WAV文件，以适当的数据结构组织WAV文件头并解析WAV格式的各项信息。

WAVE文件格式说明表 

偏移地址	字节数	数据类型	内 容
文件头	00H	4	Char	"RIFF"标志
	04H	4	int32	文件长度
	08H	4	Char	"WAVE"标志
	0CH	4	Char	"fmt"标志
	10H	4		过渡字节（不定）
	14H	2	int16	格式类别
	16H	2	int16	通道数
	18H	2	int16	采样率（每秒样本数），表示每个通道的播放速度
	1CH	4	int32	波形音频数据传送速率
	20H	2	int16	数据块的调整数（按字节算的）
	22H	2		每样本的数据位数
	24H	4	Char	数据标记符＂data＂
	28H	4	int32	语音数据的长度

假设WAV文件内容读出后存放在指针buffer开始的内存单元内，则分析文件格式的代码很简单，为：      
WAVEFORMAT waveFormat;      
memcpy( &waveFormat, buffer,sizeof( WAVEFORMAT ) );       
直接通过访问waveFormat的成员，就可以获得特定WAV文件的各项格式信息。      
【剖析】  
试题6考查面试者组织数据结构的能力，有经验的程序设计者将属于一个整体的数据成员组织为一个结构体，利用指针类型转换，可以将memcpy、memset等函数直接用于结构体地址，进行结构体的整体操作。 透过这个题可以看出面试者的程序设计经验是否丰富。    

·17 编写类String的构造函数、析构函数和赋值函数，已知类String的原型为：

class String
{ 
 public: 
 String(const char *str = NULL); // 普通构造函数 
 String(const String &other); // 拷贝构造函数 
 ~ String(void); // 析构函数 
 String & operator =(const String &other); // 赋值函数 
 private: 
 char *m_data; // 用于保存字符串 
};

//普通构造函数
String::String(const char *str) 
{
 if(str==NULL) 
 {
 m_data = new char[1]; // 得分点：对空字符串自动申请存放结束标志'\0'的空
 //加分点：对m_data加NULL 判断
 *m_data = '\0'; 
 } 
 else
 {
 int length = strlen(str); 
 m_data = new char[length+1]; // 若能加 NULL 判断则更好 
 strcpy(m_data, str); 
 }
}
// String的析构函数
String::~String(void) 
{
 delete [] m_data; // 或delete m_data;
}
//拷贝构造函数
String::String(const String &other) 　　　// 得分点：输入参数为const型
{ 
 int length = strlen(other.m_data); 
 m_data = new char[length+1]; 　　　　//加分点：对m_data加NULL 判断
 strcpy(m_data, other.m_data); 
}
//赋值函数
String & String::operate =(const String &other) // 得分点：输入参数为const型
{ 
 if(this == &other) 　　//得分点：检查自赋值
 return *this; 
 delete [] m_data; 　　　　//得分点：释放原有的内存资源
 int length = strlen( other.m_data ); 
 m_data = new char[length+1]; 　//加分点：对m_data加NULL 判断
 strcpy( m_data, other.m_data ); 
 return *this; 　　　　　　　　//得分点：返回本对象的引用
}

剖析  
能够准确无误地编写出String类的构造函数、拷贝构造函数、赋值函数和析构函数的面试者至少已经具备了C++基本功的60%以上！      
在这个类中包括了指针类成员变量m_data，当类中包括指针类成员变量时，一定要重载其拷贝构造函数、赋值函数和析构函数，这既是对C++程序员的基本要求，也是《Effective　C++》中特别强调的条款。      
仔细学习这个类，特别注意加注释的得分点和加分点的意义，这样就具备了60%以上的C++基本功！    

18请说出static和const关键字尽可能多的作用
static关键字至少有下列n个作用：    （1）函数体内static变量的作用范围为该函数体，不同于auto变量，该变量的内存只被分配一次，因此其值在下次调用时仍维持上次的值；    （2）在模块内的static全局变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问；    （3）在模块内的static函数只可被这一模块内的其它函数调用，这个函数的使用范围被限制在声明它的模块内；    （4）在类中的static成员变量属于整个类所拥有，对类的所有对象只有一份拷贝；    （5）在类中的static成员函数属于整个类所拥有，这个函数不接收this指针，因而只能访问类的static成员变量。     const关键字至少有下列n个作用：    （1）欲阻止一个变量被改变，可以使用const关键字。在定义该const变量时，通常需要对它进行初始化，因为以后就没有机会再去改变它了；    （2）对指针来说，可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为const，或二者同时指定为const；    （3）在一个函数声明中，const可以修饰形参，表明它是一个输入参数，在函数内部不能改变其值；    （4）对于类的成员函数，若指定其为const类型，则表明其是一个常函数，不能修改类的 成员变量；    （5）对于类的成员函数，有时候必须指定其返回值为const类型，以使得其返回值不为“左值”。例如：    const classA operator*(const classA& a1,const classA& a2);    operator*的返回结果必须是一个const对象。如果不是，这样的变态代码也不会编译出错：    classA a, b, c;    (a * b) = c; // 对a*b的结果赋值    操作(a * b) = c显然不符合编程者的初衷，也没有任何意义。

19 请写一个C函数，若处理器是Big_endian的，则返回0；若是Little_endian的，则返回1

int checkCPU()
{
 {
 union w
 { 
 int a;
 char b;
 } c;
 c.a = 1;
 return (c.b == 1);
 }
}

【剖析】 

嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU对操作数的存放方式是从低字节到高字节，而Big-endian模式对操作数的存放方式是从高字节到低字节。例如，16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为： 

内存地址	存放内容
0x4000	0x34
0x4001	0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为： 

内存地址	存放内容
0x4000	0x12
0x4001	0x34

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为： 

内存地址	存放内容
0x4000	0x78
0x4001	0x56
0x4002	0x34
0x4003	0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为： 

内存地址	存放内容
0x4000	0x12
0x4001	0x34
0x4002	0x56
0x4003	0x78

联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放，面试者的解答利用该特性，轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。如果谁能当场给出这个解答，那简直就是一个天才的程序员。 

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