cc++面试题(4)

    技术2022-05-11  51

    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。

    在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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