C语言面试题2

预处理

问题1：什么是预编译？何时需要预编译？

答：预编译又称预处理，是整个编译过程最先做的工作，即程序执行前的一些预处理工作。主要处理#开头的指令。如拷贝#include包含的文件代码、替换#define定义的宏、条件编译#if等。

何时需要预编译：

1、总是使用不经常改动的大型代码体。

2、程序由多个模块组成，所有模块都使用一组标准的包含文件和相同的编译选项。在这种情况下，可以将所有包含文件预编译为一个预编译头。

问题2：写一个“标准”宏，这个宏输入两个参数并返回较小的一个

答:#define MIN(x, y) (((x)<(y))?(x):(y)) //注意结尾没有;

问题3：#与##的作用？

答：#是把宏参数转化为字符串的运算符，##是把两个宏参数连接的运算符。

例如：

#define STR(arg) #arg          则宏STR(hello)展开时为”hello”

#define NAME(y) name_y　　则宏NAME(1)展开时仍为name_y

#define NAME(y) name_##y    则宏NAME(1)展开为name_1

#define DECLARE(name, type)  typename##_##type##_type，则宏DECLARE(val, int)展开为int val_int_type  ：解释：第一个type和第二个type为宏里的变量type即int，第三个##_type为连接字符串_type;

单井号就是将后面的 宏参数 进行字符串操作，就是将后面的参数用双引号引起来，双井号就是用于连接。

比如文章中的例子：

#define PRINT(NAME) printf("token"#NAME"=%d\n", token##NAME)

调用时候使用： PRINT(9);
宏展开即为: printf("token"#9"=%d\n",token##9);
#9即为"9",token##9即为: token9
整个为: printf("token""9""=%d\n",token9);
之前定义过token9为9，所以就是输出 token9=9;
解释到这里应该就明白单#和双#怎么用了。附上代码，还是摘自上面的连接。

#include <iostream>
void quit_command(){
    printf("I am quit command\n");
}
void help_command(){
    printf("I am help command\n");
}
struct command
{
    char * name;
    void (*function) (void);
};
#define COMMAND(NAME) {#NAME,NAME##_command}
#define PRINT(NAME) printf("token"#NAME"=%d\n", token##NAME)
main(){
    int token9=9;
    PRINT(9);
    struct command commands[] = {
        COMMAND(quit),
        COMMAND(help),
    };
    commands[0].function();
}

代码中还有一点就是调用那个函数指针的部分。解释一下，COMMAND宏定义是有{}的，第一个#NAME，就是赋值给结构体command的char *name，第二个 NAME##_command，用来拼出函数名，赋值给结构体中的函数指针，之后在commands[0].function()中通过函数指针来调用函数。

问题4：如何避免头文件被重复包含？

答：例如，为避免头文件my_head.h被重复包含，可在其中使用条件编译：

 #ifndef _MY_HEAD_H
 #define _MY_HEAD_H    /*空宏*/
 /*其他语句*/
 #endif

关键字

问题1：static关键字的作用？

答：

Static的用途主要有两个，一是用于修饰存储类型使之成为静态存储类型，二是用于修饰链接属性使之成为内部链接属性。

1 静态存储类型：

在函数内定义的静态局部变量，该变量存在内存的静态区，所以即使该函数运行结束，静态变量的值不会被销毁，函数下次运行时能仍用到这个值。

在函数外定义的静态变量——静态全局变量，该变量的作用域只能在定义该变量的文件中，不能被其他文件通过extern引用。

2 内部链接属性

静态函数只能在声明它的源文件中使用。

问题2：const关键字的作用？

答：

1 声明常变量，使得指定的变量不能被修改。

 const int a = ;/*a的值一直为5，不能被改变*/
 const int b; b = ;/*b的值被赋值为10后，不能被改变*/
 const int *ptr; /*ptr为指向整型常量的指针，ptr的值可以修改，但不能修改其所指向的值*/
 int *const ptr;/*ptr为指向整型的常量指针，ptr的值不能修改，但可以修改其所指向的值*/
 const int *const ptr;/*ptr为指向整型常量的常量指针，ptr及其指向的值都不能修改*/

2 修饰函数形参，使得形参在函数内不能被修改，表示输入参数。

如int fun(const int a);或int fun(const char *str);

3 修饰函数返回值，使得函数的返回值不能被修改。

const char *getstr(void);使用：const *str= getstr();

const int getint(void);  使用：const int a =getint();

问题3：volatile关键字的作用？

答：

volatile指定的关键字可能被系统、硬件、进程/线程改变，强制编译器每次从内存中取得该变量的值，而不是从被优化后的寄存器中读取。例子:硬件时钟;多线程中被多个任务共享的变量等。

问题4：extern关键字的作用？

答：

1 用于修饰变量或函数，表明该变量或函数都是在别的文件中定义的，提示编译器在其他文件中寻找定义。

extern int a;

extern int *p;

extern int array[];

extern void fun(void);

其中，在函数的声明带有关键字extern，仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件中定义，没有其他作用。如：

头文件A：A_MODULE.h中包含

extern int func(int a, int b);

源文件A: A_MODULE.c中

#include “A_MODULE.h”

int func(int a, int b)

{

return a+b;

}

此时，展开头文件A_MODULE.h后，为

extern int func(int a, int b);/*虽然暗示可能在别的源文件中定义，但又在本文件中定义，所以extern并没有起到什么作用，但也不会产生错误*/

int func(int a, int b)

{

return a+b;

}

而源文件B：B_MODULE.c中，

#include “A_MODULE.h”

int ret = func(10,5);/

展开头文件A_MODULE.h后，为

extern int func(int a, int b);/*暗示在别的源文件中定义，所以在下面使用func(5,10)时，在链接的时候到别的目标文件中寻找定义*/

int ret = func(10,5);

2 用于extern “c

extern “c”的作用就是为了能够正确实现C++代码调用其他C语言代码。加上extern "C"后，会指示编译器这部分代码按C语言的编译方式进行编译，而不是C++的。

C++作为一种与C兼容的语言，保留了一部分面向过程语言的特点，如可以定义不属于任何类的全局变量和函数，但C++毕竟是一种面向对象的语言，为了支持函数的重载，对函数的编译方式与C的不同。例如，在C++中，对函数void fun(int,int)编译后的名称可能是_fun_int_int，而C中没有重载机制，一般直接利用函数名来指定编译后函数的名称，如上面的函数编译后的名称可能是_fun。

这样问题就来了，如果在C++中调用的函数如上例中的fun(1,2)是用C语言在源文件a_module.c中实现和编译的，那么函数fun在目标文件a_module.obj中的函数名为_fun，而C++在源文件b_module.cpp通过调用其对外提供的头文件a_module.h引用后，调用fun，则直接以C++的编译方式来编译，使得fun编译后在目标文件b_module.obj的名称为_fun_int_int，这样在链接的时候，因为_fun_int_int的函数在目标文件a_module.obj中不存在，导致了链接错误。

解决方法是让b_module.cpp知道函数fun是用C语言实现和编译了，在调用的时候，采用与C语言一样的方式来编译。该方法可以通过extern “C”来实现（具体用法见下面）。一般，在用C语言实现函数的时候，要考虑到这个函数可能会被C++程序调用，所以在设计头文件时，应该这样声明头文件：

/*头文件a_module.h*/

/*头文件被CPP文件include时，CPP文件中都含有该自定义的宏__cplusplus*/

/*这样通过extern “C”告诉C++编译器，extern “C”{}里包含的函数都用C的方式来编译*/

 #ifdef __cplusplus
 extern “C”
 {
 #endif
 extern void fun(int a, int b);
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif

extern "C"的使用方式

1. 可以是单一语句

extern "C" doublesqrt(double);

2. 可以是复合语句, 相当于复合语句中的声明都加了extern "C"

extern "C"

{

double sqrt(double);

int min(int, int);

}

3.可以包含头文件，相当于头文件中的声明都加了extern"C"

extern "C"

{

#include <cmath>

}

4. 不可以将extern"C" 添加在函数内部

5. 如果函数有多个声明，可以都加extern"C", 也可以只出现在第一次声明中，后面的声明会接受第一个链接指示符的规则。

6. 除extern"C", 还有extern "FORTRAN" 等。

问题5：sizeof关键字的作用？

答：

sizeof是在编译阶段处理，且不能被编译为机器码。sizeof的结果等于对象或类型所占的内存字节数。sizeof的返回值类型为size_t。

变量：int a;  sizeof(a)为4；

指针：int *p;  sizeof(p)为4；

数组：int b[10]; sizeof(b)为数组的大小，4*10；int c[0]; sizeof(c)等于0

结构体：struct (int a; char ch;)s1; sizeof(s1)为8 与结构体字节对齐有关。

注意：不能对结构体中的位域成员使用sizeof

sizeof(void)等于1

sizeof(void *)等于4

结构体

问题1：结构体的赋值？

答：

C语言中对结构体变量的赋值或者在初始化或者在定义后按字段赋值。

方式1：初始化

 struct tag
 {
      chara;
    int b;
 }x = {‘A’, };/*初始化*/

或

 struct tag
 {
 char a;
 int b;
 };
 struct tag x = {‘A’,};/*在定义变量时初始化*/

GNU C中可使用另外一种方式：

 struct tag
 {
 char a;
 int b;
 }x =
 {
 .a = ‘A’,
 .b =;
 };

或

 struct tag
 {
 char a;
 int b;
 };
 struct tag x =
 {
      .a= ‘A’,
    .b=,
 };

方式2：定义变量后按字段赋值

 struct tag
 {
 char a;
 int b;
 };
 struct tag x;/*定义变量*/
 x.a = ‘A’;/*按字段赋值*/
 x.b = ; /*按字段赋值*/

而当你使用初始化的方式来赋值时，如x = {‘A’,1};则出错。

方式3：结构变量间的赋值

 struct tag
 {
      chara;
    int b;
 };
 struct tag x,y;
 x.a=’A’;
 x.b=;
 y = x;/*结构变量间直接赋值*/

问题2：结构体变量如何比较？

答：虽然结构体变量之间可以通过=直接赋值，但不同通过比较符如==来比较，因为比较符只作用于基本数据类型。这个时候，只能通过int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);来进行内存上的比较。

问题3：结构体位域

答：

位域是一个或多个位的字段，不同长度的字段（如声明为unsigned int类型）存储于一个或多个其所声明类型的变量中（如整型变量中）。

位域的类型：可以是char、short、int，多数使用int，使用时最好带上signed或unsigned

位域的特点：字段可以不命名，如unsignedint :1;可用来填充；unsigned int :0; 0宽度用来强制在下一个整型（因此处是unsigned int类型）边界上对齐。

位域的定义：

 struct st1
 {
 unsigned chara:;/*字段a占用了一个字节的7个bit*/
 unsigned charb:;/*字段b占用了2个bit*/
 unsigned charc:;/*字段c占用了7个bit*/
 }s1;

sizeof(s1)等于3。因为一个位域字段必须存储在其位域类型的一个单元所占空间中,不能横跨两个该位域类型的单元。也就是说，当某个位域字段正处于两个该位域类型的单元中间时，只使用第二个单元，第一个单元剩余的bit位置补（pad）0。

于是可知Sizeof(s2)等于3*sizeof(int)即12

 struct st2
 {
 unsigned inta:;
 unsigned intb:;/*前一个整型变量只剩下1个bit，容不下2个bit，所以只能存放在下一个整型变量*/
 unsigned int c:;
 }s2;

位域的好处：

1.有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态，用一位二进位即可。这样节省存储空间，而且处理简便。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
        2.可以很方便的利用位域把一个变量给按位分解。比如只需要4个大小在0到3的随即数，就可以只rand()一次，然后每个位域取2个二进制位即可，省时省空间。

位域的缺点：

不同系统对位域的处理可能有不同的结果，如位段成员在内存中是从左向右分配的还是从右向左分配的，所以位域的使用不利于程序的可移植性。

问题4：结构体成员数组大小为0

结构体数组成员的大小为0是GNU C的一个特性。好处是可以在结构体中分配不定长的大小。如

 typedef struct st
 {
         inta;
 int b;
 char c[];
 }st_t;

sizeof(st_t)等于8，即char c[0]的大小为0.

 #define SIZE 100
 st_t *s = (st_t *)malloc(sizeof(st_t) + SIZE);

函数

问题1：函数参数入栈顺序

答：

C语言函数参数入栈顺序是从右向左的，这是由编译器决定的，更具体的说是函数调用约定决定了参数的入栈顺序。C语言采用是函数调用约定是__cdecl的，所以对于函数的声明，完整的形式是：int __cdecl func(int a, int b);

问题2：inline内联函数

答：

inline关键字仅仅是建议编译器做内联展开处理，即是将函数直接嵌入调用程序的主体，省去了调用/返回指令。

内存分配回收

问题1： malloc/free与new/delete的区别

答：

1) malloc与free是C/C++语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

2) 对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。
我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

3) 既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢？这是因为C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。
如果用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”，结果也会导致程序出错，但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用，malloc/free也一样。

问题2：malloc(0)返回值

答：如果请求的长度为0，则标准C语言函数malloc返回一个null指针或不能用于访问对象的非null指针，该指针能被free安全使用。

可变参数列表

可变参数列表是通过宏来实现的，这些宏定义在stdarg.h头文件，它是标准库的一部分。这个头文件声明了一个类型va_list和三个宏：va_start、va_arg和va_end。

 typedef char *va_list;
 #define va_start(ap, A)  (void)((ap) = (char *)&(A) + _Bnd(A, _AUPBND))
 #define va_arg(ap, T)  (*(T )((ap) += _Bnd(T, _AUPBND)) - _Bnd(T, _ADNBND)))
 #define va_end(ap) (void)0
 int print(char *format, …)

宏va_start的第一个参数是va_list类型的变量，第二个参数是省略号前最后一个有名字的参数，功能是初始化va_list类型的变量，将其值设置为可变参数的第一个变量。

宏va_arg的第一个参数是va_list类型的变量，第二个参数是参数列表的下一个参数的类型。va_arg返回va_list变量的值，并使该变量指向下一个可变参数。

宏va_end是在va_arg访问完最后一个可变参数之后调用的。

问题1：实现printf函数

 /*（转载）
  * A simple printf function. Only support the following format:
  * Code Format
  * %c character
  * %d signed integers
  * %i signed integers
  * %s a string of characters
  * %o octal
  * %x unsigned hexadecimal
  */
 int my_printf( const char* format, ...)
 {
     va_list arg;
     int done = ;

     va_start (arg, format); 

     while( *format != '\0')
     {
         if( *format == '%')
         {
             if( *(format+) == 'c' )
             {
                 char c = (char)va_arg(arg, int);
                 putc(c, stdout);
             } else if( *(format+) == 'd' || *(format+) == 'i')
             {
                 char store[];
                 int i = va_arg(arg, int);
                 char* str = store;
                 itoa(i, store, );
                 while( *str != '\0') putc(*str++, stdout);
             } else if( *(format+) == 'o')
             {
                 char store[];
                 int i = va_arg(arg, int);
                 char* str = store;
                 itoa(i, store, );
                 while( *str != '\0') putc(*str++, stdout);
             } else if( *(format+) == 'x')
             {
                 char store[];
                 int i = va_arg(arg, int);
                 char* str = store;
                 itoa(i, store, );
                 while( *str != '\0') putc(*str++, stdout);
             } else if( *(format+) == 's' )
             {
                 char* str = va_arg(arg, char*);
                 while( *str != '\0') putc(*str++, stdout);
             }

             // Skip this two characters.

             format += ;
         } else {
             putc(*format++, stdout);
         }
     }

     va_end (arg);

     return done;
 } 

其他

问题1：ASSERT()的作用

答:ASSERT()是一个调试程序时经常使用的宏，在程序运行时它计算括号内的表达式，如果表达式为FALSE (0), 程序将报告错误，并终止执行。如果表达式不为0，则继续执行后面的语句。这个宏通常用来判断程序中是否出现了明显非法的数据，如果出现了终止程序以免导致严重后果，同时也便于查找错误。例如，变量n在程序中不应该为0，如果为0可能导致错误，你可以这样写程序：

......

ASSERT( n != 0);

k = 10/ n;

.....

ASSERT只有在Debug版本中才有效，如果编译为Release版本则被忽略。

assert()的功能类似，它是ANSI C标准中规定的函数，它与ASSERT的一个重要区别是可以用在Release版本中。

问题2：system("pause");的作用

答:系统的暂停程序，按任意键继续，屏幕会打印，"按任意键继续。。。。。"省去了使用getchar（）；

问题3：请问C++的类和C里面的struct有什么区别？

答:c++中的类具有成员保护功能，并且具有继承，多态这类oo特点，而c里的struct没有。c里面的struct没有成员函数,不能继承,派生等等.