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經典C語言面試題（參考）

青灯夜游

Aug 03, 2020 pm 05:07 PM

編譯面試問題

經典C語言面試題（參考）

1 預處理

問題#1：什麼是預編譯？何時需要預編譯？

答：

預編譯又稱預處理，是整個編譯過程最先做的工作，也就是程式執行前的一些預處理工作。主要處理#開頭的指令。如拷貝#include包含的檔案程式碼、替換#define定義的巨集、條件編譯#if等。 .

何時需要預編譯：

1、總是使用不常改動的大型程式碼體。

2、程式由多個模組組成，所有模組都使用一組標準的包含檔案和相同的編譯選項。在這種情況下，可以將所有包含檔案預編譯為一個預編譯頭。

問題2：寫一個「標準」宏，這個宏輸入兩個參數並傳回較小的一個

答案:#define MIN(x, y) ((x)<(y)?(x):(y)) //結尾沒有;

問題3：#與##的作用？

答案：#是把巨集參數轉換為字串的運算符，##是把兩個巨集參數連接的運算符。

例如：

#define STR(arg) #arg 則巨集STR(hello)展開時為」hello」

#define NAME(y) name_y 則巨集NAME(1)展開時仍為name_y

##define NAME(y) name_##y 則巨集NAME(1)展開為name_1

define DECLARE( name, type) typename##_##type##_type，

則巨集DECLARE(val, int)展開為int val_int_type

問題4：如何避免頭檔被重複包含？

答案：

例如，為避免頭檔my_head.h被重複包含，可在其中使用條件編譯：

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

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2 關鍵字

問題1：static關鍵字的作用？

答案：

Static的用途主要有兩個，一是用於修飾儲存類型使其成為靜態儲存類型，二是用於修飾連結屬性使之成為內部連結屬性。

1靜態儲存類型：

在函數內定義的靜態局部變量，該變數存在記憶體的靜態區，所以即使該函數運行結束，靜態變數的值不會被銷毀，函數下次執行時能仍用到這個值。

在函數外定義的靜態變數－靜態全域變量，該變數的作用域只能在定義該變數的檔案中，不能被其他檔案透過extern引用。

2 內部連結屬性

靜態函數只能在宣告它的原始檔中使用。

問題2：const關鍵字的作用？

答案：

1宣告常變量，使得指定的變數不能被修改。

const int a = 5;/*a的值一直是5，不能改變*/

const int b; b = 10;/*b的值被賦值為10後，不能被改變*/

const int *ptr; /*ptr為指向整數常數的指針，ptr的值可以修改，但不能修改其所指向的值*/

#int *const ptr;/*ptr為指向整數的常數指針，ptr的值不能修改，但可以修改其所指向的值*/

const int *const ptr;/*ptr為指向整數常數的常數指針，ptr及其指向的值都不能修改 */

2修飾函數形參，使得形參在函數內不能被修改，表示輸入參數。

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

3修飾函數傳回值，使得函數的回傳值不能被修改。

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

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

#問題3：volatile關鍵字的作用？

答案：

volatile指定的關鍵字可能會被系統、硬體、進程/執行緒改變，強制編譯器每次從記憶體中取得該變數的值，而不是從被最佳化後的暫存器讀取。範例:硬體時鐘;多執行緒中被多個任務共享的變數等。

問題4：extern關鍵字的作用？

答案：

1用於修飾變數或函數，表示該變數或函數都是在別的檔案中定義的，提示編譯器在其他檔案中尋找定義。

extern int a;
extern int *p;
extern int array[];
extern void fun(void);

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其中，在函數的宣告帶有關鍵字extern，只是暗示這個函數可能在別的原始檔中定義，沒有其他作用。如：

頭檔A：A_MODULE.h中包含

extern int func(int a, int b);

原始檔A: A_MODULE.c中

#include “A_MODULE.h”
int func(int a, int b)
{
 returna+b;
}

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此時，展開頭檔A_MODULE.h後，為

extern int func(int a, int b);/*雖然暗示可能在別的原始檔中定義，但又在本文件中定義，所以extern並沒有起到什麼作用，但也不會產生錯誤*/

int func(int a, int b)
{
 returna+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);

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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

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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);
  }

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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>
  }<p><em>4. </em>不可以将<em>extern"C" </em>添加在函数内部</p>
<p><em>5. </em>如果函数有多个声明，可以都加<em>extern"C", </em>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。</p>
<p><em>6. </em>除<em>extern"C", </em>还有<em>extern "FORTRAN" </em>等。</p>
<p>问题<em>5</em>：<em>sizeof</em>关键字的作用？</p>
<p>答：</p>
<p><em>sizeof</em>是在编译阶段处理，且不能被编译为机器码。<em>sizeof</em>的结果等于对象或类型所占的内存字节数。<em>sizeof</em>的返回值类型为<em>size_t</em>。</p>
<p>变量：<em>int a;</em> <em>sizeof(a)</em>为<em>4</em>；</p>
<p>指针：<em>int *p;</em> <em>sizeof(p)</em>为<em>4</em>；</p>
<p>数组：<em>int b[10]; sizeof(b)</em>为数组的大小，<em>4*10</em>；<em>int c[0]; sizeof(c)</em>等于<em>0</em></p>
<p>结构体：<em>struct (int a; char ch;)s1;</em> <em>sizeof(s1)</em>为<em>8 </em>与结构体字节对齐有关。</p>
<p>注意：不能对结构体中的位域成员使用<em>sizeof</em></p>
<p><em>sizeof(void)</em>等于<em>1</em></p>
<p><em>sizeof(void *)</em>等于<em>4</em></p>
<h2>
<em>3 </em>结构体</h2>
<p>问题<em>1</em>：结构体的赋值？</p>
<p>答：</p>
<p><em>C</em>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。</p>
<p>方式<em>1</em>：初始化</p>
<pre class="brush:php;toolbar:false">struct tag
{
 chara;
 int b;
}x = {‘A’, 1};/*初始化*/
或
struct tag
{
char a;
int b;
};
struct tag x = {‘A’,1};/*在定义变量时初始化*/

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GNU C中可使用另外一种方式：

struct tag
{
char a;
int b;
}x =
{
.a = ‘A’,
.b =1;
};
或
struct tag
{
char a;
int b;
};
struct tag x =
{
 .a= ‘A’,
 .b=1,
};

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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 = 1; /*按字段赋值*/

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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=1;
y = x;/*结构变量间直接赋值*/

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

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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:31;
unsigned intb:2;/*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:31;
}s2;

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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[0];
}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);

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4 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。

5 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。

6 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, …)

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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 = 0;

    va_start (arg, format); 

    while( *format != '\0')
    {
        if( *format == '%')
        {
            if( *(format+1) == 'c' )
            {
                char c = (char)va_arg(arg, int);
                putc(c, stdout);
            } else if( *(format+1) == 'd' || *(format+1) == 'i')
            {
                char store[20];
                int i = va_arg(arg, int);
                char* str = store;
                itoa(i, store, 10);
                while( *str != '\0') putc(*str++, stdout); 
            } else if( *(format+1) == 'o')
            {
                char store[20];
                int i = va_arg(arg, int);
                char* str = store;
                itoa(i, store, 8);
                while( *str != '\0') putc(*str++, stdout); 
            } else if( *(format+1) == 'x')
            {
                char store[20];
                int i = va_arg(arg, int);
                char* str = store;
                itoa(i, store, 16);
                while( *str != '\0') putc(*str++, stdout); 
            } else if( *(format+1) == 's' )
            {
                char* str = va_arg(arg, char*);
                while( *str != '\0') putc(*str++, stdout);
            }

            // Skip this two characters.

            format += 2;
        } else {
            putc(*format++, stdout);
        }
    }

    va_end (arg);

    return done;
}

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7 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。这个宏通常原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.

8 找错题

试题1：

void test1()
{
　　char string[10];
　　char* str1 = "0123456789";
　　strcpy(string, str1);
}

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解答：字符串str1有11个字节（包括末尾的结束符'\0'），而string只有10个字节，故而strcpy会导致数组string越界。

试题2：

void test2()
{
　　char string[10], str1[10];
　　int i;
　　for(i=0; i<10; i++)
　　{
　　    str1= 'a';
　　}
　　strcpy(string, str1);
}

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解答：因为str1没有结束符'\0'，故而strcpy复制的字符数不确定。strcpy源码如下：

#include <string.h>

char *strcpy(char *s1, cosnt char *s2)

{

char *s = s1;

for (s = s1; (*s++ = *s2++) != &#39;\0&#39;;)/*最后的结束符&#39;\0&#39;也会被复制*/

;

return s1;

}

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试题3：

void test3(char* str1)
{
　　char string[10];
　　if(strlen(str1) <= 10 )
　　{
　　    strcpy(string, str1);
　　}
}

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解答：应修改为if (strlen(str1) < 10)，因为strlen的结果未统计最后的结束符'\0'。strlen的源码如下：

#include <string.h>

size_t strlen(const char *s)

{

const char *sc;

for (sc = s; *sc != &#39;\0&#39;; ++sc)/*不包含最后的结束符&#39;\0&#39;*/

;

return (sc - s);

}

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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);
}

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解答：C语言中的函数参数为传值参数，在函数内对形参的修改并不能改变对应实参的值。故而调用GetMemory后，str仍为NULL。

试题5：

char *GetMemory( void )
{
　　char p[] = "hello world";
　　return p;
}
void Test( void )
{
　　char *str = NULL;
　　str = GetMemory();
　　printf(str);
}

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解答：GetMemory中，p为局部变量，在函数返回后，该局部变量被回收。故而str仍为NULL

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);
}

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解答：试题6避免了试题4的问题，但在GetMemory内，未对*p为NULL情况的判断。当*p不为NULL时，在printf后，也未对malloc的空间进行free

试题7：

void Test( void )
{
　　char *str = (char *)malloc( 100 );
　　strcpy(str, "hello" );
　　free(str);
　　... //省略的其它语句
}

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解答：未对str为NULL的情况的判断，在free(str)后，str未设置为NULL，可能变成一个野指针（后面对str的操作可能会导致踩内存）。

试题8：

swap(int* p1,int* p2)
{
　　int *p;
　　*p = *p1;
　　*p1 = *p2;
　　*p2 = *p;
}

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解答：在swap函数中，p是个野指针，可能指向系统区，导致程序运行的崩溃。故而，程序应改为：

swap(int* p1,int* p2)
{
　　int p;
　　p = *p1;
　　*p1 = *p2;
　　*p2 = p;
}

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9 编程题

题1：判断字符串str2是否在字符串str1里。

#include <stdio.h>



#define OK 1

#define ERROR 0



int str_str(const char *str1, const char *str2)

{

const char *s1 = NULL;

const char *s2 = NULL;



if (str1 == NULL)

{

return (str2 == NULL) ? OK : ERROR;

}



if (str2 == NULL)

{

return OK;

}



for (; *str1 != &#39;\0&#39;; str1++)

{

if (*str1 == *str2)

{

for (s1 = str1, s2 = str2; ; )

{

if (*++s2 == &#39;\0&#39;)

{

return OK;

}

else if (*++s1 != *s2)

{

break;

}

}

}

}



return ERROR;

}

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