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小人物的自述

为梦想而奋斗,没有梦想就没有希望!

 
 
 

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c++笔试试题(2)  

2009-11-27 17:40:37|  分类: 学习笔记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文为转载,不负任何法律责任。

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。

1.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’’),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;str1不含'',不是字符串,而strcpy()是字符串处理函数,因找不到''而产生错误!  

  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。 当strlen(str1)   ==   10时,string[10]空间不够,数组操作越界!
  剖析:考查对基本功的掌握:
    (1)字符串以’’结尾
  (2)对数组越界把握的敏感度;

  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;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。

    试题8:

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;
}

  2.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不是指针 

  (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''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 ) ) = '';
 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, strlen(pStr));
}

  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
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

  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''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;
}

//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。

  3.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
0x4000 0x34
0x4001 0x12
  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
0x4000 0x12
0x4001 0x34
  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
0x4000 0x78
0x4001 0x56
0x4002 0x34
0x4003 0x12
  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
0x4000 0x12
0x4001 0x34
0x4002 0x56
0x4003 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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