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HongMain 的博客

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君子既得“渔”之道,安忧“鱼”乎?  

2011-08-06 10:51:11|  分类: 编程语言(主要是 |  标签: |举报 |字号 订阅

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看了《C/C++程序员应聘常见面试题深入剖析》一文,题目有些投机取巧之闲,说的也都是些基本功,却也看出基础的重要,就当捕鱼之道的入门吧。

将全文整理如下:

1. 引言

  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 = "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3if(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

void strcpy( char *strDest, char *strSrc )

{

  while( (*strDest++ = * strSrc++) != \0 );

}

  4

void strcpy( char *strDest, const char *strSrc )

// 将源字符串加const,表明其为输入参数,加2

{

  while( (*strDest++ = * strSrc++) != \0 );

}

  7

void strcpy(char *strDest, const char *strSrc)

{

 //对源地址和目的地址加非0断言,加3

 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );

 while( (*strDest++ = * strSrc++) != \0 );

}

  10

// 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)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

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6GetMemory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6Test函数中也未对malloc的内存进行释放。

  剖析:

  试题47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++ 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BOOLintfloat,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(shortintlong),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 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10str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))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CC++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。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memcpymemset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'\0'的空

  //加分点:对m_dataNULL 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; // delete m_data;

}

// 拷贝构造函数

String::String(const String &other)    // 得分点:输入参数为const

{

 int length = strlen(other.m_data);

 m_data = new char[length+1];     //加分点:对m_dataNULL 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

{

 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_dataNULL 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staticconst关键字尽可能多的作用

  解答:

  static关键字至少有下列n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; // 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staticconst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staticconst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

  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-endianBig-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0x1234Little-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0x12345678Little-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;  //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;

}

  所以程序员们需要敏感地将数学等知识用在程序设计中。

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