C/C++服务器开发常见面试题（一）

C/C++服务器开发常见面试题

转自：LinuxC/C++服务器开发面试题

一、编程语言

1.根据熟悉的语言，谈谈两种语言的区别？

主要浅谈下C/C++和JAVA语言的区别:

1）java语言给开发人员提供了更为简洁的语法；取消了指针带来更高的代码质量；完全面向对象，独特的运行机制是其具有天然的可移植性；Java语言不需要程序对内存进行分配和回收。Java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集，在Java语言中，内存的分配和回收都是自动进行的，程序员无须考虑内存碎片的问题。

2）C/C++开发语言，C语言更偏向硬件底层开发，C++语言是目前为止我认为语法内容最多的一种语言。c++用析构函数回收垃圾，C/C++在执行速度上要快很多，毕竟其他类型的语言大都是C开发的，更多应用于网络编程和嵌入式编程。

2.volatile是干啥用的，（必须将cpu的寄存器缓存机制回答的很透彻），使用实例有哪些？（重点）

1）访问寄存器比访问内存单元要快,编译器会优化减少内存的读取，可能会读脏数据。C/C++ 中的 volatile 关键字和 const 对应，用来修饰变量， volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。声明变量为volatile，编译器不再对访问该变量的代码优化，仍然从内存读取，使访问稳定。

总结：volatile关键词影响编译器编译的结果，用volatile声明的变量表示该变量随时可能发生变化，与该变量有关的运算，不再编译优化，以免出错。

2）使用实例如下(区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。)：

并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
多线程应用中被几个任务共享的变量

3)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

可以。一个例子：只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

4）一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
可以。尽管这并不很常见。一个例子：当中断服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。

下面的函数有什么错误：

int square(volatile int *ptr) {
	return *ptr * *ptr;
}

下面是答案：
这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针ptr指向值的平方，但是，由于ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：

int square(volatile int *ptr){
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}

由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：

long square(volatile int *ptr){
	int a;
	a = *ptr;
	return a * a;
}

3.static const等等的用法，（能说出越多越好）（重点）

首先说说const的用法（绝对不能说是常数）

1）在定义的时候必须进行初始化

2）指针可以是const 指针，也可以是指向const对象的指针

3）定义为const的形参（形参是函数被调用时用于接收实参值的变量），在函数内部是不能被修改的

4）类的成员函数可以被声明为常成员函数，不能修改类的成员变量

5）类的成员函数可以返回的是常对象，即被const声明的对象

6）类的成员变量是常成员变量时，不能在声明时初始化，必须在构造函数的列表里进行初始化

（注：千万不要说const是个常数，会被认为是外行人的！！！！哪怕说个只读也行）

下面的声明都是什么意思？
const int a; a是一个常整型数
int const a; a是一个常整型数
const int *a; a是一个指向常整型数的指针，整型数是不可修改的，但指针可以
int * const a; a为指向整型数的常指针，指针指向的整型数可以修改，但指针是不可修改的
int const * a const; a是一个指向常整型数的常指针，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的
通过给优化器一些附加的信息，使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数，防止其被无意的代码修改。简而言之，这样可以减少bug的出现。

const如何做到只读？

这些在编译期间完成，对于内置类型，如int， 编译器可能使用常数直接替换掉对此变量的引用。而对于结构体不一定（因为结构体类型不是内置数据类型，编译器不知道如何直接替换，因此必须要访问内存去取数据）。

再说说static的用法（三个明显的作用一定要答出来，作用范围）

1）在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
2）在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的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。它是一个本地的全局变量。
3）在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用

4）类内的static成员变量属于整个类所拥有，不能在类内进行定义，只能在类的作用域内进行定义

5）类内的static成员函数属于整个类所拥有，不能包含this指针，只能调用static成员函数（“this”指针能找到对象的所有非静态成员变量的地址）

static全局变量与普通的全局变量有什么区别?static局部变量和普通局部变量有什么区别?static函数与普通函数有什么区别?

static全局变量与普通的全局变量有什么区别：static全局变量只初使化一次，防止在其他文件单元中被引用;
static局部变量和普通局部变量有什么区别：static局部变量只被初始化一次，下一次依据上一次结果值； 静态局部变量实际上是放在程序数据区中的，局部变量存储在栈区
static函数与普通函数有什么区别：static函数在内存中只有一份，普通函数在每个被调用中维持一份拷贝

4.extern c 作用

告诉编译器该段代码以C语言进行编译。

5.指针和引用的区别

1）引用是直接访问，指针是间接访问。

2）引用是变量的别名，本身不单独分配自己的内存空间，而指针有自己的内存空间

3）引用绑定内存空间（必须赋初值），一个变量别名不能更改绑定，可以改变对象的值。

总的来说：引用既具有指针的效率，又具有变量使用的方便性和直观性

6. 关于静态内存分配和动态内存分配的区别及过程

1)静态内存分配是在编译时完成的，不占用CPU资源；动态分配内存运行时完成，分配与释放需要占用CPU资源；

2)静态内存分配是在栈上分配的，动态内存是堆上分配的；

3)动态内存分配需要指针或引用数据类型的支持，而静态内存分配不需要；

4)静态内存分配是按计划分配，在编译前确定内存块的大小，动态内存分配运行时按需分配。

5)静态分配内存是把内存的控制权交给了编译器，动态内存把内存的控制权交给了程序员；

6)静态分配内存的运行效率要比动态分配内存的效率要高，因为动态内存分配与释放需要额外的开销；动态内存管理水平严重依赖于程序员的水平，处理不当容易造成内存泄漏。

7. 头文件中的 ifndef/define/endif 干什么用？

预处理，防止头文件被重复使用，包括pragma once都是这样的

8. 宏定义求两个元素的最小值

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

9. 分别设置和清除一个整数的第三位？

 #define BIT3 (0x1<<3)

static int a;

void set_bit3(void){ 

    a |= BIT3;

} 

void clear_bit3(void){ 

    a &= ~BIT3;

} 

10. 用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1年中有多少秒

#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL

11. 预处理器标识#error的目的是什么？

抛出错误提示，标识外部宏是否被定义!

12. 嵌入式系统中经常要用到无限循环，你怎么样用C编写死循环呢？

记住这是第一方案！！！！

while(1)
{
}

一些程序员更喜欢如下方案：

for(;;){
}

汇编语言的无线循环是：

Loop:
...
goto Loop;

13. 用变量a给出下面的定义

一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型数

int (*a[10])(int);

14. memcpy函数的实现

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count) {
 char *tmp = dest;
 const char *s = src;
 
 while (count--)
  *tmp++ = *s++;
 
 return dest;

}

15. Strcpy函数实现

char *strcpy(char *dst,const char *src) { 

      assert(dst != NULL && src != NULL); 

      char *ret = dst; 

      while((* dst++ = * src++) != '\0') ; 

      return ret; 

 }

16 string实现（注意：赋值构造，operator=是关键）

class String{

public:
	//普通构造函数
	String(const char *str = NULL);

	//拷贝构造函数
	String(const String &other);

	//赋值函数
	String & operator=(String &other) ;

//析构函数
~String(void);
private:
	char* m_str;
};

分别实现以上四个函数

//普通构造函数

String::String(const char* str){
    if(str==NULL) //如果str为NULL，存空字符串{
        m_str = new char[1]; //分配一个字节
        *m_str = ‘\0′; //赋一个’\0′
	}
	else{
       str = new char[strlen(str) + 1];//分配空间容纳str内容
        strcpy(m_str, str); //复制str到私有成员m_str中
    }
}

//析构函数
String::~String(){
    if(m_str!=NULL){ //如果m_str不为NULL，释放堆内存
        delete [] m_str;
        m_str = NULL;
	}
}

//拷贝构造函数
String::String(const String &other){
    m_str = new char[strlen(other.m_str)+1]; //分配空间容纳str内容
    strcpy(m_str, other.m_str); //复制other.m_str到私有成员m_str中 
}

//赋值函数
String & String::operator=(String &other){
    if(this == &other) //若对象与other是同一个对象，直接返回本{
        return *this
}
    delete [] m_str; //否则，先释放当前对象堆内存
    m_str = new char[strlen(other.m_str)+1]; //分配空间容纳str内容
    strcpy(m_str, other.m_str); //复制other.m_str到私有成员m_str中
    return *this；

}

17. C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗，如果是它做些什么？

int a = 5, b = 7, c;
c = a+++b; //等同于 c = a++ + b;

因此, 这段代码持行后a = 6, b = 7, c = 12。

18. 用struct关键字与class关键定义类以及继承的区别

（1）定义类差别
struct关键字也可以实现类，用class和struct关键字定义类的唯一差别在于默认访问级别：默认情况下，struct成员的访问级别为public，而class成员的为private。语法使用也相同，直接将class改为struct即可。

（2）继承差别

使用class保留字的派生类默认具有private继承，而用struct保留字定义的类某人具有public继承。其它则没有任何区别。

主要点就两个：默认的访问级别和默认的继承级别 class都是private

19.派生类与虚函数概述

(1) 派生类继承的函数不能定义为虚函数。虚函数是希望派生类重新定义。如果派生类没有重新定义某个虚函数，则在调用的时候会使用基类中定义的版本。

(2)派生类中函数的声明必须与基类中定义的方式完全匹配。

(3) 基类中声明为虚函数，则派生类也为虚函数。

20 虚函数与纯虚函数区别

1）虚函数在子类里面也可以不重载的；但纯虚必须在子类去实现

2）带纯虚函数的类叫虚基类也叫抽象类，这种基类不能直接生成对象，只能被继承，重写虚函数后才能使用，运行时动态动态绑定！

21深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：

char ori[]=“hello”；char *copy=ori；

深拷贝：

char ori[]="hello";  char *copy=new char[];  copy=ori;

浅拷贝只是对指针的拷贝，拷贝后两个指针指向同一个内存空间，深拷贝不但对指针进行拷贝，而且对指针指向的内容进行拷贝，经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

浅拷贝可能出现的问题：

1） 浅拷贝只是拷贝了指针，使得两个指针指向同一个地址，这样在对象块结束，调用函数析构的时，会造成同一份资源析构2次，即delete同一块内存2次，造成程序崩溃。

2） 浅拷贝使得两个指针都指向同一块内存，任何一方的变动都会影响到另一方。

3） 同一个空间，第二次释放失败，导致无法操作该空间，造成内存泄漏。