C、C++程序员常见面试题深入剖析

1.引言本文的写作目的并不在于提供C/C++程序员求职面试指导，而旨在从技术上分析面试题的内涵。文中的大多数面试题来自各大论坛，部分试题解答也参考了网友的意见-。许多面试题看似简单，却需要深厚的基本功才能给出完美的解答。企业要求面试者写一个最简单的strcpy函数都可看出面试者在技术上究竟达到了怎样的程度，我们能真正写好一个strcpy函数吗？我们都觉得自己能，可是我们写出的strcpy很可能只能拿到10分中的2分。读者可从本文看到strcpy函数从2分到10分解答的例子，看看自己属于什么样的层次。此外，还有一些面试题考查面试者敏捷的思维能力。分析这些面试题，本身包含很强的趣味性；而作为一名研发人员，通过对这些面试题的深入剖析则可进一步增强自身的内功。2.找错题试题1：voidtest1(){charstring[10];char*str1=0123456789;strcpy(string,str1);}试题2：voidtest2(){charstring[10],str1[10];inti;for(i=0;i10;i++){str1='a'；}strcpy(string,str1)；}试题3：voidtest3(char*str1){charstring[10];if(strlen(str1)=10){strcpy(string,str1);}}解答：试题1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；对试题2，如果面试者指出字符数组str1不能在数组内结束可以给3分；如果面试者指出strcpy(string,str1)调用使得从str1内存起复制到string内存起所复制的字节数具有不确定性可以给7分，在此基础上指出库函数strcpy工作方式的给10分；对试题3，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。剖析：考查对基本功的掌握：(1)字符串以'\0'结尾；(2)对数组越界把握的敏感度；(3)库函数strcpy的工作方式，如果编写一个标准strcpy函数的总分值为10，下面给出几个不同得分的答案：2分voidstrcpy(char*strDest,char*strSrc){while((*strDest++=*strSrc++)!='\0');}4分voidstrcpy(char*strDest,constchar*strSrc)//将源字符串加const，表明其为输入参数，加2分{while((*strDest++=*strSrc++)!='\0');}7分voidstrcpy(char*strDest,constchar*strSrc){//对源地址和目的地址加非0断言，加3分assert((strDest!=NULL)&&(strSrc!=NULL));while((*strDest++=*strSrc++)!='\0');}10分//为了实现链式操作，将目的地址返回，加3分！char*strcpy(char*strDest,constchar*strSrc){assert((strDest!=NULL)&&(strSrc!=NULL));char*address=strDest;while((*strDest++=*strSrc++)!='\0');returnaddress;}从2分到10分的几个答案我们可以清楚的看到，小小的strcpy竟然暗藏着这么多玄机，真不是盖的！需要多么扎实的基本功才能写一个完美的strcpy啊！(4)对strlen的掌握，它没有包括字符串末尾的'\0'。读者看了不同分值的strcpy版本，应该也可以写出一个10分的strlen函数了，完美的版本为：intstrlen(constchar*str)//输入参数const{assert(strt!=NULL);//断言字符串地址非0intlen;while((*str++)!='\0'){len++;}returnlen;}试题4：voidGetMemory(char*p){p=(char*)malloc(100);}voidTest(void){char*str=NULL;GetMemory(str);strcpy(str,helloworld);printf(str);}试题5：char*GetMemory(void){charp[]=helloworld;returnp;}voidTest(void){char*str=NULL;str=GetMemory();printf(str);}试题6：voidGetMemory(char**p,intnum){*p=(char*)malloc(num);}voidTest(void){char*str=NULL;GetMemory(&str,100);strcpy(str,hello);printf(str);}试题7：voidTest(void){char*str=(char*)malloc(100);strcpy(str,hello);free(str);...//省略的其它语句}解答：试题4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；试题5中charp[]=helloworld;returnp;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。试题6的GetMemory避免了试题4的问题，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}试题7存在与试题6同样的问题，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。剖析：试题4～7考查面试者对内存操作的理解程度，基本功扎实的面试者一般都能正确的回答其中50~60的错误。但是要完全解答正确，却也绝非易事。对内存操作的考查主要集中在：（1）指针的理解；（2）变量的生存期及作用范围；（3）良好的动态内存申请和释放习惯。再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AccessViolation。该程序应该改为：swap(int*p1,int*p2){intp;p=*p1;*p1=*p2;*p2=p;}3.内功题试题1：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）解答：BOOL型变量：if(!var)int型变量：if(var==0)float型变量：constfloatEPSINON=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i-f(!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。试题2：以下为WindowsNT下的32位C++程序，请计算sizeof的值voidFunc(charstr[100]){sizeof(str)=?}void*p=malloc(100);sizeof(p)=?解答：sizeof(str)=4sizeof(p)=4剖析：Func(charstr[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：charstr[10];coutsizeof(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；charstr[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。WindowsNT32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。试题3：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：#defineMIN(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：#defineMIN(A,B)(A)=(B)?(A):(B)#defineMIN(A,B)(A=B?A:B)都应判0分；（2）防止宏的副作用。宏定义#defineMIN(A,B)((A)=(B)?(A):(B))对MIN(*p++,b)的作用结果是：((*p++)=(b)?(*p++):(*p++))这个表达式会产生副作用，指针p会作三次++自增操作。除此之外，另一个应该判0分的解答是：#defineMIN(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。试题4：为什么标准头文件都有类似以下的结构？#ifndef__INCvxWorksh#define__INCvxWorksh#ifdef__cplusplusexternC{#endif/*...*/#ifdef__cplusplus}#endif#endif/*__INCvxWorksh*/解答：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：voidfoo(intx,inty);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