C/C++程序员应聘常见面试题深入剖析(2)

C/C++程序员应聘常见面试题深入剖析(2)
作者：宋宝华 e-mail:21cnbao@21cn.com 出处：软件报
 3.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'/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
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'/0'的空
//加分点：对m_data 加NULL 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; // 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。
 
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-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 0x4000  0x4001
存放内容 0x34    0x12
而在Big-endian 模式CPU 内存中的存放方式则为：
内存地址 0x4000 0x4001
存放内容 0x12   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  0x4000 0x4001 0x4002 0x4003
存放内容  0x78   0x56   0x34   0x12
而在Big-endian 模式CPU 内存中的存放方式则为：
内存地址  0x4000 0x4001 0x4002 0x4003
存放内容  0x12    0x34   0x56   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;
}
所以程序员们需要敏感地将数学等知识用在程序设计中。