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c/c++筆試常見題
單向鏈表的反轉(zhuǎn)是一個(gè)經(jīng)常被問到的一個(gè)面試題，也是一個(gè)非常基礎(chǔ)的問題。比如一個(gè)鏈表是這樣的：
1->2->3->4->5
通過反轉(zhuǎn)后成為5->4->3->2->1。
最容易想到的方法遍歷一遍鏈表，利用一個(gè)輔助指針，存儲(chǔ)遍歷過程中當(dāng)前指針指向的下一個(gè)元素，然
后將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)元素的指針反轉(zhuǎn)后，利用已經(jīng)存儲(chǔ)的指針往后面繼續(xù)遍歷。源代碼如下：
struct linka {
int data;
linka＊ next;
};
void reverse(linka＊& head) {
if(head null)
return;
linka ＊pre, ＊cur, ＊ne;
pre=head;
cur=head->next;
while(cur)
{
ne = cur->next;
cur->next = pre;
pre = cur;
cur = ne;
}
head->next = null;
head = pre;
}
還有一種利用遞歸的方法。這種方法的基本思朧竊詵醋?鼻敖詰闃?跋鵲饔玫莨楹??醋?笮?詰恪?/p>
源代碼如下。不過這個(gè)方法有一個(gè)缺點(diǎn)，就是在反轉(zhuǎn)后的最后一個(gè)結(jié)點(diǎn)會(huì)形成一個(gè)環(huán)，所以必須將函數(shù)的
返回的節(jié)點(diǎn)的next域置為null。因?yàn)橐淖僪ead指針，所以我用了引用。算法的源代碼如下：
linka＊ reverse(linka＊ p,linka＊& head)
{
if(p null || p->next null)
{
head=p;
return p;
}
else
{
linka＊ tmp = reverse(p->next,head);
tmp->next = p;
return p;
}
}
②已知string類定義如下：
class string
{
public:
string(const char ＊str = null); // 通用構(gòu)造函數(shù)
string(const string &another); // 拷貝構(gòu)造函數(shù)
~ string(); // 析構(gòu)函數(shù)
string & operater =(const string &rhs); // 賦值函數(shù)
private:
char ＊m_data; // 用于保存字符串
};
嘗試寫出類的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
答案：
string::string(const char ＊str)
{
if ( str null ) //strlen在參數(shù)為null時(shí)會(huì)拋異常才會(huì)有這步判斷
{
m_data = new char[1] ;
m_data[0] = '''' ;
}
else
{
m_data = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(m_data,str);
}
}
string::string(const string &another)
{
m_data = new char[strlen(another.m_data) + 1];
strcpy(m_data,other.m_data);
}
string& string::operator =(const string &rhs)
{
if ( this &rhs)
return ＊this ;
delete []m_data; //刪除原來的數(shù)據(jù)，新開一塊內(nèi)存
m_data = new char[strlen(rhs.m_data) + 1];
strcpy(m_data,rhs.m_data);
return ＊this ;
}
string::~string()
{
delete []m_data ;
}
③網(wǎng)上流傳的c++筆試題匯總
1.求下面函數(shù)的返回值(微軟)
int func(x)
{
int countx = 0;
while(x)
{
countx ++;
x = x&(x-1);
}
return countx;
}
假定x = 9999。 答案：8
思路：將x轉(zhuǎn)化為2進(jìn)制，看含有的1的個(gè)數(shù)。
2. 什么是“引用”?申明和使用“引用”要注意哪些問題?
答：引用就是某個(gè)目標(biāo)變量的“別名”(alias)，對(duì)應(yīng)用的操作與對(duì)變量直接操作效果完全相同。申明
一個(gè)引用的時(shí)候，切記要對(duì)其進(jìn)行初始化。引用聲明完畢后，相當(dāng)于目標(biāo)變量名有兩個(gè)名稱，即該目標(biāo)原
名稱和引用名，不能再把該引用名作為其他變量名的別名。聲明一個(gè)引用，不是新定義了一個(gè)變量，它只
表示該引用名是目標(biāo)變量名的一個(gè)別名，它本身不是一種數(shù)據(jù)類型，因此引用本身不占存儲(chǔ)單元，系統(tǒng)也
不給引用分配存儲(chǔ)單元。不能建立數(shù)組的引用。
3. 將“引用”作為函數(shù)參數(shù)有哪些特點(diǎn)?
(1)傳遞引用給函數(shù)與傳遞指針的效果是一樣的。這時(shí)，被調(diào)函數(shù)的形參就成為原來主調(diào)函數(shù)中的實(shí)
參變量或?qū)ο蟮囊粋�(gè)別名來使用，所以在被調(diào)函數(shù)中對(duì)形參變量的操作就是對(duì)其相應(yīng)的目標(biāo)對(duì)象(在主調(diào)
函數(shù)中)的操作。
(2)使用引用傳遞函數(shù)的參數(shù)，在內(nèi)存中并沒有產(chǎn)生實(shí)參的副本，它是直接對(duì)實(shí)參操作;而使用一般
變量傳遞函數(shù)的參數(shù)，當(dāng)發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，需要給形參分配存儲(chǔ)單元，形參變量是實(shí)參變量的副本;如果
傳遞的是對(duì)象，還將調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。因此，當(dāng)參數(shù)傳遞的數(shù)據(jù)較大時(shí)，用引用比用一般變量傳遞參數(shù)
的效率和所占空間都好。
(3)使用指針作為函數(shù)的參數(shù)雖然也能達(dá)到與使用引用的效果，但是，在被調(diào)函數(shù)中同樣要給形參分
配存儲(chǔ)單元，且需要重復(fù)使用"＊指針變量名"的形式進(jìn)行運(yùn)算，這很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤且程序的閱讀性較差;
另一方面，在主調(diào)函數(shù)的調(diào)用點(diǎn)處，必須用變量的地址作為實(shí)參。而引用更容易使用，更清晰。
4. 在什么時(shí)候需要使用“常引用”?
如果既要利用引用提高程序的效率，又要保護(hù)傳遞給函數(shù)的數(shù)據(jù)不在函數(shù)中被改變，就應(yīng)使用常引用。
常引用聲明方式：const 類型標(biāo)識(shí)符 &引用名=目標(biāo)變量名;
例1
int a ;
const int &ra=a;
ra=1; //錯(cuò)誤
a=1; //正確
例2
string foo( );
void bar(string & s);
那么下面的表達(dá)式將是非法的：
bar(foo( ));
bar("hello world");
原因在于foo( )和"hello
world"串都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)對(duì)象，而在c++中，這些臨時(shí)對(duì)象都是const類型的。因此上面的表達(dá)式就是
試圖將一個(gè)const類型的對(duì)象轉(zhuǎn)換為非const類型，這是非法的。
引用型參數(shù)應(yīng)該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const 。
5. 將“引用”作為函數(shù)返回值類型的格式、好處和需要遵守的規(guī)則?
格式：類型標(biāo)識(shí)符 &函數(shù)名(形參列表及類型說明){ //函數(shù)體 }
好處：在內(nèi)存中不產(chǎn)生被返回值的副本;(注意：正是因?yàn)檫@點(diǎn)原因，所以返回一個(gè)局部變量的引用是
不可取的。因?yàn)殡S著該局部變量生存期的結(jié)束，相應(yīng)的引用也會(huì)失效，產(chǎn)生runtime
error!
注意事項(xiàng)：
(1)不能返回局部變量的引用。這條可以參照effective c++[1]的item
31。主要原因是局部變量會(huì)在函數(shù)返回后被銷毀，因此被返回的引用就成為了"無所指"的引用，程序會(huì)
進(jìn)入未知狀態(tài)。
(2)不能返回函數(shù)內(nèi)部new分配的內(nèi)存的引用。這條可以參照effective c++[1]的item
31。雖然不存在局部變量的被動(dòng)銷毀問題，可對(duì)于這種情況(返回函數(shù)內(nèi)部new分配內(nèi)存的引用)，又
面臨其它尷尬局面。例如，被函數(shù)返回的引用只是作為一個(gè)臨時(shí)變量出現(xiàn)，而沒有被賦予一個(gè)實(shí)際的變量
，那么這個(gè)引用所指向的空間(由new分配)就無法釋放，造成memory
leak。
(3)可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照effective c++[1]的item
30。主要原因是當(dāng)對(duì)象的屬性是與某種業(yè)務(wù)規(guī)則(business
rule)相關(guān)聯(lián)的時(shí)候，其賦值常常與某些其它屬性或者對(duì)象的狀態(tài)有關(guān)，因此有必要將賦值操作封裝在
一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則當(dāng)中。如果其它對(duì)象可以獲得該屬性的非常量引用(或指針)，那么對(duì)該屬性的單純賦值就
會(huì)破壞業(yè)務(wù)規(guī)則的完整性。
(4)流操作符重載返回值申明為“引用”的作用：
流操作符<<和>>，這兩個(gè)操作符常常希望被連續(xù)使用，例如：cout << "hello" <<
endl; 因此這兩個(gè)操作符的返回值應(yīng)該是一個(gè)仍然支持這兩個(gè)操作符的流引用。可選的其它方案包括
：返回一個(gè)流對(duì)象和返回一個(gè)流對(duì)象指針。但是對(duì)于返回一個(gè)流對(duì)象，程序必須重新(拷貝)構(gòu)造一個(gè)新
的流對(duì)象，也就是說，連續(xù)的兩個(gè)<<操作符實(shí)際上是針對(duì)不同對(duì)象的!這無法讓人接受。對(duì)于返回一個(gè)流
指針則不能連續(xù)使用<<操作符。因此，返回一個(gè)流對(duì)象引用是惟一選擇。這個(gè)唯一選擇很關(guān)鍵，它說明了
引用的重要性以及無可替代性，也許這就是c++語言中引入引用這個(gè)概念的原因吧。賦值操作符=。這個(gè)操
作符象流操作符一樣，是可以連續(xù)使用的，例如：x
= j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是一個(gè)左值，以便可以被繼續(xù)賦值。因此引用成了
這個(gè)操作符的惟一返回值選擇。
例3
#i nclude
int &put(int n);
int vals[10];
int error=-1;
void main()
{
put(0)=10; //以put(0)函數(shù)值作為左值，等價(jià)于vals[0]=10;
put(9)=20; //以put(9)函數(shù)值作為左值，等價(jià)于vals[9]=20;
cout<
cout<
}
int &put(int n)
{
if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];
else { cout<<"subscript error"; return error; }
}
(5)在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：+-＊/
四則運(yùn)算符。它們不能返回引用，effective
c++[1]的item23詳細(xì)的討論了這個(gè)問題。主要原因是這四個(gè)操作符沒有side
effect，因此，它們必須構(gòu)造一個(gè)對(duì)象作為返回值，可選的方案包括：返回一個(gè)對(duì)象、返回一個(gè)局部變
量的引用，返回一個(gè)new分配的對(duì)象的引用、返回一個(gè)靜態(tài)對(duì)象引用。根據(jù)前面提到的引用作為返回值的
三個(gè)規(guī)則，第2、3兩個(gè)方案都被否決了。靜態(tài)對(duì)象的引用又因?yàn)?(a+b)
(c+d))會(huì)永遠(yuǎn)為true而導(dǎo)致錯(cuò)誤。所以可選的只剩下返回一個(gè)對(duì)象了。
6. “引用”與多態(tài)的關(guān)系?
引用是除指針外另一個(gè)可以產(chǎn)生多態(tài)效果的手段。這意味著，一個(gè)基類的引用可以指向它的派生類實(shí)例
。
例4
class a; class b : class a{...}; b b; a& ref = b;
7. “引用”與指針的區(qū)別是什么?
指針通過某個(gè)指針變量指向一個(gè)對(duì)象后，對(duì)它所指向的變量間接操作。程序中使用指針，程序的可讀性
差;而引用本身就是目標(biāo)變量的別名，對(duì)引用的操作就是對(duì)目標(biāo)變量的操作。此外，就是上面提到的對(duì)函
數(shù)傳ref和pointer的區(qū)別。
8. 什么時(shí)候需要“引用”?
流操作符<<和>>、賦值操作符=的返回值、拷貝構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)、賦值操作符=的參數(shù)、其它情況都推薦
使用引用。
以上 2-8 參考：http://blog.csdn.net/wfwd/archive/2006/05/30/763551.aspx
9. 結(jié)構(gòu)與聯(lián)合有和區(qū)別?
1. 結(jié)構(gòu)和聯(lián)合都是由多個(gè)不同的數(shù)據(jù)類型成員組成, 但在任何同一時(shí)刻, 聯(lián)合中只存放了一個(gè)被選中
的成員(所有成員共用一塊地址空間),
而結(jié)構(gòu)的所有成員都存在(不同成員的存放地址不同)。
2. 對(duì)于聯(lián)合的不同成員賦值, 將會(huì)對(duì)其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對(duì)于結(jié)構(gòu)的不同成
員賦值是互不影響的。
10. 下面關(guān)于“聯(lián)合”的題目的輸出?
a)
#i nclude
union
{
int i;
char x[2];
}a;
void main()
{
a.x[0] = 10;
a.x[1] = 1;
printf("%d",a.i);
}
答案：266 (低位低地址，高位高地址，內(nèi)存占用情況是ox010a)
b)
main()
{
union{ /＊定義一個(gè)聯(lián)合＊/
int i;
struct{ /＊在聯(lián)合中定義一個(gè)結(jié)構(gòu)＊/
char first;
char second;
}half;
}number;
number.i=0x4241; /＊聯(lián)合成員賦值＊/
printf("%c%c ", number.half.first, mumber.half.second);
number.half.first=''a''; /＊聯(lián)合中結(jié)構(gòu)成員賦值＊/
number.half.second=''b'';
printf("%x ", number.i);
getch();
}
答案： ab (0x41對(duì)應(yīng)''a'',是低位;ox42對(duì)應(yīng)''b'',是高位)
6261 (number.i和number.half共用一塊地址空間)
11. 已知strcpy的函數(shù)原型：char ＊strcpy(char ＊strdest, const char ＊strsrc)其中strdest
是目的字符串，strsrc 是源字符串。不調(diào)用c++/c 的字符串庫函數(shù)，請(qǐng)編寫函數(shù) strcpy。
答案：
char ＊strcpy(char ＊strdest, const char ＊strsrc)
{
if ( strdest null || strsrc null)
return null ;
if ( strdest strsrc)
return strdest ;
char ＊tempptr = strdest ;
while( (＊strdest++ = ＊strsrc++) != ‘’)
return tempptr ;
}
12. 已知string類定義如下：
class string
{
public:
string(const char ＊str = null); // 通用構(gòu)造函數(shù)
string(const string &another); // 拷貝構(gòu)造函數(shù)
~ string(); // 析構(gòu)函數(shù)
string & operater =(const string &rhs); // 賦值函數(shù)
private:
char ＊m_data; // 用于保存字符串
};
嘗試寫出類的成員函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
答案：
string::string(const char ＊str)
{
if ( str null ) //strlen在參數(shù)為null時(shí)會(huì)拋異常才會(huì)有這步判斷
{
m_data = new char[1] ;
m_data[0] = '''' ;
}
else
{
m_data = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(m_data,str);
}
}
string::string(const string &another)
{
m_data = new char[strlen(another.m_data) + 1];
strcpy(m_data,other.m_data);
}
string& string::operator =(const string &rhs)
{
if ( this &rhs)
return ＊this ;
delete []m_data; //刪除原來的數(shù)據(jù)，新開一塊內(nèi)存
m_data = new char[strlen(rhs.m_data) + 1];
strcpy(m_data,rhs.m_data);
return ＊this ;
}
string::~string()
{
delete []m_data ;
}
13. .h頭文件中的ifndef/define/endif 的作用?
答：防止該頭文件被重復(fù)引用。
14. #i nclude
答：前者是從standard library的路徑尋找和引用file.h，而后者是從當(dāng)前工作路徑搜尋并引用file.h
。
15.在c++ 程序中調(diào)用被c 編譯器編譯后的函數(shù)，為什么要加extern “c”?
首先，作為extern是c/c++語言中表明函數(shù)和全局變量作用范圍(可見性)的關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字告訴編
譯器，其聲明的函數(shù)和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。
通常，在模塊的頭文件中對(duì)本模塊提供給其它模塊引用的函數(shù)和全局變量以關(guān)鍵字extern聲明。例如，
如果模塊b欲引用該模塊a中定義的全局變量和函數(shù)時(shí)只需包含模塊a的頭文件即可。這樣，模塊b中調(diào)用模
塊a中的函數(shù)時(shí)，在編譯階段，模塊b雖然找不到該函數(shù)，但是并不會(huì)報(bào)錯(cuò);它會(huì)在連接階段中從模塊a編
譯生成的目標(biāo)代碼中找到此函數(shù)
extern "c"是連接申明(linkage declaration),被extern
"c"修飾的變量和函數(shù)是按照c語言方式編譯和連接的,來看看c++中對(duì)類似c的函數(shù)是怎樣編譯的：
作為一種面向?qū)ο蟮恼Z言，c++支持函數(shù)重載，而過程式語言c則不支持。函數(shù)被c++編譯后在符號(hào)庫中
的名字與c語言的不同。例如，假設(shè)某個(gè)函數(shù)的原型為：
void foo( int x, int y );
該函數(shù)被c編譯器編譯后在符號(hào)庫中的名字為_foo，而c++編譯器則會(huì)產(chǎn)生像_foo_int_int之類的名字(
不同的編譯器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的機(jī)制，生成的新名字稱為“mangled
name”)。
_foo_int_int 這樣的名字包含了函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)數(shù)量及類型信息，c++就是靠這種機(jī)制來實(shí)現(xiàn)函數(shù)重
載的。例如，在c++中，函數(shù)void foo(
int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號(hào)是不相同的，后者為_foo_int_float。
同樣地，c++中的變量除支持局部變量外，還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變
量可能與全局變量同名，我們以"."來區(qū)分。而本質(zhì)上，編譯器在進(jìn)行編譯時(shí)，與函數(shù)的處理相似，也為
類中的變量取了一個(gè)獨(dú)一無二的名字，這個(gè)名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。
未加extern "c"聲明時(shí)的連接方式
假設(shè)在c++中，模塊a的頭文件如下：
// 模塊a頭文件 modulea.h
#ifndef module_a_h
#define module_a_h
int foo( int x, int y );
#endif
在模塊b中引用該函數(shù)：
// 模塊b實(shí)現(xiàn)文件 moduleb.cpp
#i nclude "modulea.h"
foo(2,3);
實(shí)際上，在連接階段，連接器會(huì)從模塊a生成的目標(biāo)文件modulea.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號(hào)!
加extern "c"聲明后的編譯和連接方式
加extern "c"聲明后，模塊a的頭文件變?yōu)椋?/p>
// 模塊a頭文件 modulea.h
#ifndef module_a_h
#define module_a_h
extern "c" int foo( int x, int y );
#endif
在模塊b的實(shí)現(xiàn)文件中仍然調(diào)用foo( 2,3 )，其結(jié)果是：
(1)模塊a編譯生成foo的目標(biāo)代碼時(shí)，沒有對(duì)其名字進(jìn)行特殊處理，采用了c語言的方式;
(2)連接器在為模塊b的目標(biāo)代碼尋找foo(2,3)調(diào)用時(shí)，尋找的是未經(jīng)修改的符號(hào)名_foo。
如果在模塊a中函數(shù)聲明了foo為extern "c"類型，而模塊b中包含的是extern int foo( int x, int y
)
，則模塊b找不到模塊a中的函數(shù);反之亦然。
所以，可以用一句話概括extern
“c”這個(gè)聲明的真實(shí)目的(任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而為的，來源于真實(shí)世界的
需求驅(qū)動(dòng)。我們?cè)谒伎紗栴}時(shí)，不能只停留在這個(gè)語言是怎么做的，還要問一問它為什么要這么做，動(dòng)機(jī)
是什么，這樣我們可以更深入地理解許多問題)：實(shí)現(xiàn)c++與c及其它語言的混合編程。
明白了c++中extern "c"的設(shè)立動(dòng)機(jī)，我們下面來具體分析extern "c"通常的使用技巧：
extern "c"的慣用法
(1)在c++中引用c語言中的函數(shù)和變量，在包含c語言頭文件(假設(shè)為cexample.h)時(shí)，需進(jìn)行下列處
理：
extern "c"
{
#i nclude "cexample.h"
}
而在c語言的頭文件中，對(duì)其外部函數(shù)只能指定為extern類型，c語言中不支持extern "c"聲明，在.c文
件中包含了extern
"c"時(shí)會(huì)出現(xiàn)編譯語法錯(cuò)誤。
c++引用c函數(shù)例子工程中包含的三個(gè)文件的源代碼如下：
/＊ c語言頭文件：cexample.h ＊/
#ifndef c_example_h
#define c_example_h
extern int add(int x,int y);
#endif
/＊ c語言實(shí)現(xiàn)文件：cexample.c ＊/
#i nclude "cexample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
// c++實(shí)現(xiàn)文件，調(diào)用add：cppfile.cpp
extern "c"
{
#i nclude "cexample.h"
}
int main(int argc, char＊ argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
如果c++調(diào)用一個(gè)c語言編寫的.dll時(shí)，當(dāng)包括.dll的頭文件或聲明接口函數(shù)時(shí)，應(yīng)加extern "c" { }
。
(2)在c中引用c++語言中的函數(shù)和變量時(shí)，c++的頭文件需添加extern "c"，但是在c語言中不能直接
引用聲明了extern
"c"的該頭文件，應(yīng)該僅將c文件中將c++中定義的extern "c"函數(shù)聲明為extern類型。
c引用c++函數(shù)例子工程中包含的三個(gè)文件的源代碼如下：
//c++頭文件 cppexample.h
#ifndef cpp_example_h
#define cpp_example_h
extern "c" int add( int x, int y );
#endif
//c++實(shí)現(xiàn)文件 cppexample.cpp
#i nclude "cppexample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
/＊ c實(shí)現(xiàn)文件 cfile.c
/＊ 這樣會(huì)編譯出錯(cuò)：#i nclude "cexample.h" ＊/
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char＊ argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}
15題目的解答請(qǐng)參考《c++中extern “c”含義》
16. 關(guān)聯(lián)、聚合(aggregation)以及組合(composition)的區(qū)別?
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