毛泽西 | C/C++ 程序设计员应聘常见面试试题深入剖析

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1 C/C++ 程序设计员应聘常见面试试题深入剖析 silver6 25 九月, :07 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 = " "; 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 ); 试题 1 字符串 str1 需要 11 个字节才能存放下 ( 包括末尾的 ), 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 的结果未统计所占用的 1 个字节考查对基本功的掌握 : 第 1/12 页 ) :55:07 上午

2 (1) 字符串以结尾 ; (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++)!= ); 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++)!= ); 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++)!= ); 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++)!= ); 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 '' 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++)!= '' ) len++; return len; 试题 4: 第 2/12 页 ) :55:07 上午

3 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, 执行完第 3/12 页 ) :55:07 上午

4 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 : 第 4/12 页 ) :55:07 上午

5 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) BOOL 型变量 :if(!var) int 型变量 : if(var==0) float 型变量 : const float EPSINON = ; if ((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON) 指针变量 : if(var==null) 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 ) =? sizeof( str ) = 4 sizeof ( p ) = 4 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 : 第 5/12 页 ) :55:07 上午

6 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); #define MIN(A,B) ((A) <= (B)? (A) : (B)) MIN(*p++, b) 会产生宏的副作用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 #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? 第 6/12 页 ) :55:07 上午

7 #ifndef INCvxWorksh #define INCvxWorksh #ifdef cplusplus extern "C" #endif /*...*/ #ifdef cplusplus #endif #endif /* INCvxWorksh */ 头文件中的编译宏 #ifndef #define #endif INCvxWorksh INCvxWorksh 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 '' 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... 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 ) ) = ''; strcpy( pstr, tmp ); 正确解答 2: 第 7/12 页 ) :55:07 上午

8 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 ); 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 文件格式说明表文件头偏移地址字节数数据类型内容 00H 4 Char "RIFF" 标志 04H 4 int32 文件长度 08H 4 Char "WAVE" 标志 0CH 4 Char "fmt" 标志 10H 4 过渡字节 ( 不定 ) 14H 2 int16 格式类别 16H 2 int16 通道数 18H 2 int16 采样率 ( 每秒样本数 ), 表示每个通道的播放速度 1CH 4 int32 波形音频数据传送速率 20H 2 int16 数据块的调整数 ( 按字节算的 ) 22H 2 每样本的数据位数 24H 4 Char 数据标记符 "data" 28H 4 int32 语音数据的长度将 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; 第 8/12 页 ) :55:08 上午

9 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 ; // 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 '' 的空 // 加分点 : 对 m_data 加 NULL 判断 *m_data = ''; 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; 第 9/12 页 ) :55:08 上午

10 // 拷贝构造函数 String::String(const String &other) 数为 const 型 int length = strlen(other.m_data); m_data = new char[length+1]; m_data 加 NULL 判断 strcpy(m_data, other.m_data); // 得分点 : 输入参 // 加分点 : 对 // 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 ); 用 return *this; // 得分点 : 返回本对象的引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 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, 在函数内第 10/12 页 ) :55:08 上午

11 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 int checkcpu() union w int a; char b; c; c.a = 1; return (c.b == 1); 嵌入式系统开发者应该对 Little-endian 和 Big-endian 模式非常了解采用 Littleendian 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 0x4000 0x4001 存放内容 0x34 0x12 而在 Big-endian 模式 CPU 内存中的存放方式则为 : 内存地址 0x4000 0x4001 存放内容 0x12 0x34 32bit 宽的数 0x 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 : 第 11/12 页 ) :55:08 上午

12 内存地址 0x4000 0x4001 0x4002 0x4003 存放内容 0x78 0x56 0x34 0x12 而在 Big-endian 模式 CPU 内存中的存放方式则为 : 内存地址 0x4000 0x4001 0x4002 0x4003 存放内容 0x12 0x34 0x56 0x78 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 n 的值 ( 假定结果不会超过长整型变量的范围 ) int Sum( int n ) return ( (long)1 + n) * n / 2; // 或 return (1l + n) * n / 2; 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; 所以程序员们需要敏感地将数学等知识用在程序设计中第 12/12 页 ) :55:08 上午

Microsoft PowerPoint - string_kruse [兼容模式]

Microsoft PowerPoint - string_kruse [兼容模式] Strings Strings in C not encapsulated Every C-string has type char *. Hence, a C-string references an address in memory, the first of a contiguous set of bytes that store the characters making up the string.