C++/C程序员面试的一份试题

发布时间:2016-12-9 23:28:15 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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C++/C程序员面试的一份试题                                                   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:      void test1()      {       char string[10];       char* str1 = "0123456789";       strcpy( string, str1 );      }        试题2:      void test2()      {       char string[10], str1[10];       int i;       for(i=0; i<10; i++)       {        str1[i] = 'a';       }       strcpy( string, str1 );      }        试题3:      void test3(char* str1)      {       char string[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      void strcpy( char *strDest, char *strSrc )      {        while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ );      }        4分      void strcpy( char *strDest, const char *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      void strcpy(char *strDest, const char *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, const char *strSrc )      {       assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );       char *address = strDest;       while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ );        return address;      }        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:       int strlen( const char *str ) //输入参数const       {       assert( strt != NULL ); //断言字符串地址非0       int len;       while( (*str++) != '/0' )       {        len++;       }       return len;      }        试题4:      void GetMemory( char *p )      {       p = (char *) malloc( 100 );      }       void Test( void )      {       char *str = NULL;       GetMemory( str );       strcpy( str, "hello world" );       printf( str );      }        试题5:      char *GetMemory( void )      {       char p[] = "hello world";       return p;      }       void Test( void )      {       char *str = NULL;       str = GetMemory();       printf( str );      }        试题6:      void GetMemory( char **p, int num )      {       *p = (char *) malloc( num );      }       void Test( void )      {       char *str = NULL;       GetMemory( &str, 100 );       strcpy( str, "hello" );       printf( str );      }        试题7:      void Test( 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      char p[] = "hello world";      return p;        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“Access       Violation”。该程序应该改为:      swap( int* p1,int* p2 )      {       int p;       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:          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。        试题2: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 ) = ?        解答:      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。        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:      #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++) : (*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:      #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。        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 __cplusplus       extern "C" {      #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:      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。      +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++       试题5: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 “hiabcdefgh”        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...      }        解答:        正确解答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        (3) memset        试题6: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 00H4 Char"RIFF"标志            04H4int32文件长度            08H4Char"WAVE"标志            0CH4Char"fmt"标志            10H4 过渡字节(不定)            14H2int16格式类别            16H2int16通道数            18H2int16 采样率(每秒样本数),表示每个通道的播放速度            1CH4int32波形音频数据传送速率            20H2int16数据块的调整数(按字节算的)            22H2 每样本的数据位数            24H4Char数据标记符"data"            28H4int32语音数据的长度         解答:         将WAV文件格式定义为结构体WAVEFORMAT:       typedef struct tagWaveFormat      {       char cRiffFlag[4];       UIN32 nFileLen;       char cWaveFlag[4];       char cFmtFlag[4];       char cTransition[4];       UIN16 nFormatTag ;       UIN16 nChannels;       UIN16 nSamplesPerSec;       UIN32 nAvgBytesperSec;       UIN16 nBlockAlign;       UIN16 nBitNumPerSample;       char cDataFlag[4];       UIN16 nAudioLength;       } WAVEFORMAT;        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。        试题7: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 & operate =(const String &other); // 赋值函数       private:        char *m_data; // 用于保存字符串      };        解答:      //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!      ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++      试题8:请说出static和const关键字尽可能多的作用        解答:        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。        剖析:        惊讶吗?小小的static和const居然有这么多功能,我们能回答几个?如果只能回答1~2个,那还真得闭关再好好修炼修炼。        这个题可以考查面试者对程序设计知识的掌握程度是初级、中级还是比较深入,没有一定的知识广度和深度,不可能对这个问题给 出全面的解答。大多数人只能回答出static和const关键字的部分功能。        4.技巧题        试题1: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        解答:      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            0x40000x34            0x40010x12         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            0x40000x12            0x40010x34         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            0x40000x78            0x40010x56            0x40020x34            0x40030x12         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            0x40000x12            0x40010x34            0x40020x56            0x40030x78         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。         试题2: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)         解答:      int Sum( int n )      {       return ( (long)1 + n) * n / 2;  //或return (1l + n) * n / 2;      }        剖析:               对于这个题,只能说,也许最简单的答案就是最好的答案。下面的解答,或者基于下面的解答思路去优化,不管怎么“折腾”,其 效率也不可能与直接return       ( 1 l + n ) * n / 2相比!      int Sum( int n )      {       long sum = 0;       for( int i=1; i<=n; i++ )       {        sum += i;       }       return sum;      } 

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