Try your best to make your code elegant!

 

浅淡“人如其‘码’”

——看一道C基础笔试题有感

 

又是好久没有写博客，年底比较忙，《Performanced C++》系列也在努力酝酿但没有更新。不过近日出笔试题时，看到个题，以及各种不正确答案和烂代码，感触实在太多。

忘了以前在哪看过，说笔试时候写的代码虽然只有短短几行至几十行，但却能完完全全把一个coder的真实水平体现的淋漓尽致，正所谓古有“人如其文”，看他写的文章就知道他有多少斤两。对于我们coder而言，就是“人如其‘码’“，一道看似简单的笔试题，其实完全可以考察出coder至少以下n个方面：

1、代码风格和规范：从落笔第一刻开始体现

2、异常安全的“危机感”：从是否对传入参数的有效性有“敏感”开始，记住一条准则：永远不要信任用户的输入，这也是防SQL注入等手段的最基本原则之一

3、类型安全的“危机感“：很简单的其中一个方面，是否考虑过，诸如指针转换是否安全这样的问题

4、思路清晰程度：很简单， 从写下的代码是否涂了又改，改了又涂的多少程度就可以看出来。但完全没有任何涂改的答案，通常可能知道这个题的答案背下来的，那么，面试时稍加深入一问，就不攻自破

5、算法和数学水平：抽象的讲即“解决问题的能力”，就是最终是否能给出一个正确解，不管代码是否烂、有无考虑其它方面的问题

6、性能优化思想：是否有性能优化、考虑给出最优解的思想，即使最后的答案不是最优的，但在能保证正确性的基础上尝试过努力

7、对所使用的语言的理解程度：这条可能很多人忽视了。对于C语言的笔试，这一条旨在要求笔试者，尽可能从C语言的思考方式——底层，来解决问题，通常就是操作指针，而不是使用库函数甚至第三方“高级”库，假设是Java笔试，是否有OOP的设计思想。当然，明显可以看出，使用C语言笔试更有区分度。

8、平时所写或所读的代码量：通常可以有个估计，起码可以判断笔试者是否有读过某些名著，因为读过就可以把此题至少解的半斤八两

9、移植性如何：很简单，通常对于字符串操作的函数，如果想要声明int是使用的是size_t，证明你考虑过这方面的问题，起码看过一些源代码

……想起来再补充

 

好了，上面说了很多废话，下面看这篇文章的主要内容：

笔试题，C语言，实现strstr函数。这是一道基础得不能再基础的C语言笔试题，但我google了半天，发现能给出真正正确答案的，却不多。由此可见在真正笔试中，如此一道基础题目，如果严格按照上述几条来判定，足以刷掉80%以上的笔试者。 

假设我现在是一个笔试者，拿到此题，假设我不知道strstr是干什么用的（其实题目会告诉你，要求你实现的这个函数的作用。但是，由于strstr是标准C库函数且有点儿常用，而你不知道他干什么用，那么基本可以假定你没有用过这个函数或是用过了也不熟悉，更不会清楚其内部实现，那么也就基本可以假定，你对标准C库不熟悉，也不会清楚其内部实现，那么也就基本可以再假定，你对C语言并不熟悉，从而假定你对以下东西都不怎么熟悉：Unix/Linux、GCC/GDB……从而基本假定这个C语言的职位并不合适你），那么最好的方法就是暂时不去参加笔试，特别是C语言笔试，详细阅读《The C Programming Language K&R》、《C A Reference Manual(5th Ed)》、《UNIX环境高级编程》等世界名著，并自己在Linux下把上述书中提到的标准C库函数都coding一遍，再上战场。

现在假设我知道strstr的作用，很简单，不就在s(src)源字符串中查找目标字符串t(target)吗？找到返回第一次匹配源串中的开始指针，没找到返回NULL。

下面是一个正确的实现： 

 1  const  char* mystrstr( const  char* s,  const  char* t)
 2 {
 3      const  char *p = s;  const  char *q = t;
 4      if(NULL == s || NULL == t)
 5          return NULL;
 6      while(*s)
 7     {
 8         p=s;q=t;
 9          while(*p == *q && *q !=  ' \0 ')
10         {
11             p++;
12             q++;
13         }
14          if(*q ==  ' \0 ')
15              return s;
16         s++;
17     }
18      return NULL;
19 }

 也许乍看并不觉得这段代码有什么了不起，但如果你和以下的烂代码比较（甚至都不正确），就会发现上面这段代码是多么的elegant（优雅）。

另外要提一句，Linux Kernel/Gcc并非如此实现这个函数，因为这个函数的算法和性能都不是最优的，在上述几个方面的6并不能得到高分。但如果在笔试中能写出这样的答案，通常已经可以得到满分了。Why？因为上述这段代码，首先一点：自己完全从底层（还不够底层？那只能嵌入汇编了）实现这个函数，而没有调用其它任何库函数。我想这是C语言笔试最基本的常识之一。说到这里又要吐槽了，我年轻时候参加一加做金融类软件的公司的笔试，C++的，其中有一道题，把一个Unix时间戳（1970年开始的秒数）转换为当前时间。OK，小case，我写了半天，自己经过计算完成了这个函数。结果面试时，面试官一看就愣了，问我，这个函数要这样实现吗？我一听以为自己写的有问题，没想到面试官说：“你不会用时间函数吗？ 不会用时间函数库吗？不管哪个语言都有时间函数吧？！需要自己来实现吗？！你自己写，可能写对吗？！这个时间计算很复杂的，你怎么可能那么快就写出来了？！”于是接下来，愣的就是我了，我当时想问一句“你需要写代码吗？不会买产品外包吗？不管什么需求都可以买到产品或外包吧？！需要自己来开发吗？！……”不过我还是忍住了，毕竟笔试者是弱势群体。有趣的是，这位奇葩的面试官还通过了我的笔试，让我过几天再去复试，我没敢去。我也不知道这样的人怎么能成为该公司的技术管理人员的。我只知道，我回家后，把当天写的时间转换函数又写了一遍，在Linux上跑了几个小时没发现计算有错误。吐槽了那么多，想说的无非就是，既然选择做技术，就要尽可能专业，因为这个行业，是“科学”，实在不是“差不多”、“马马虎虎”、“年底写个报告”、“忽悠忽悠“就OK的行业，如果不能适应这样苛刻的规则，转行是最好的出路。 

偏题了。接着说上面的笔试题。上面给出的答案，算法并不是最优的，但其它方面做的很好，而且最容易理解。它是O(n²) 的时间复杂度，熟悉算法的同学，当然知道KMP或其它算法，可以将它优化至O(N)。当然，因为此题考察的并非是KMP算法，而是上述几个方面中除算法优化的其它所有方面。

下面开始看烂代码。

烂代码一：看似OK，其实根本就不正确的代码（出处我就不转了），你能发现哪有问题吗？

 1  // 烂代码1
 2  char* _strstr( char* s1,  char* s2)
 3 {
 4      char * p, *r;
 5     p=s1;
 6     r=s2;
 7     assert(s2 && s1);
 8      while(*r!= ' \0 ')
 9     {
10          while(*p++==*r++);
11          if(*p== ' \0 ')
12              return s2;
13          else
14         {
15             p=s1;
16             r=++s2;
17         }
18     }
19      return NULL;

考虑最简单的一个test case：s2为"abcdef"，s1为“deg"，上述代码竟然输出s2中'd'的地址！，就是认为在s2中可以找到"deg“！

另外，写这个代码的同学，把s2和s1的参数逻辑顺序搞反了，也就是说，标准C库函数strstr的第一个参数，应是源串，第二个参数是目的串（就是要在源串中查找的串）。这位同学刚好到了过来，不仅代码阅读别扭，而且这种与标准C库相背的行为，也是非常不提倡的，同时，代码中的assert判断虽然体现了异常处理思想，但手法十分业余。此答案得分为0，因为连起码的正确性都不能保证。

烂代码二：改进了一下，但还是不对，你能看出哪又有问题吗？ 

 1  char* _strstr( char* s1,  char* s2)
 2 {
 3      char * p, *r;
 4     p=s1;
 5     r=s2;
 6      if(NULL == s1 || NULL == s2)
 7          return NULL;
 8      while(*p!= ' \0 ')
 9     {
10          while(*p == *r)
11         {
12             p++;
13             r++;
14         }
15          if(*p== ' \0 ')
16              return s1;
17          else
18         {
19             p=s2;
20             r=++s1;
21         }
22     }
23      return NULL;
24 }

 再考虑一个最简单的test case：s1,s2均为"abcdef"，上述代码竟然可能输出NULL！认为没有匹配到目标字符串。得0分。

烂代码三：可以正确工作的代码，但风格实在太差，又是for，又是临时变量，两次和'\0'的比较竟然风格不一致……这位同学，可以将你的代码写的elegant一点吗？

 1  char* my_strstr(  char* str1,  char* str2 )
 2 {
 3    if (NULL == str1 || NULL == str2)
 4   {
 5         throw;
 6  }
 7  
 8   char *p = NULL;
 9   char *q = NULL;
10   const  char v =  ' \0 ';
11   for ( int i= 0; v != str1[i]; ++i)
12  {
13    p = &str1[i];
14    q = str2;
15    
16     while (v != *q && *q == *p)
17    {
18       ++p;
19       ++q;
20   }
21   
22    if ( ' \0 ' == *q)
23   {
24          return &str1[i];
25   }
26  }
27  
28   return NULL; 

另外，既然是C代码，throw从何而来？这就是用C++来写C的例证，通常就是对所使用的语言没有较深入的理解，而是只知皮毛，通常也是各种低效垃圾代码产生的前罩。得分5（满分10）。

现在你知道了，这么基础的一道题，为什么那么多人写不对？并不是说这些笔试者水平就一定差，但通常就是细心和认真的程度不够，即使是在自己的笔试中。 

更多烂代码就不再举例了，写这篇文章的目的，就是希望自己和众园友能引以为戒，Try your best to make your code elegant! 

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分类:  C/C++ 技术积淀,  C面试常见问题