深入学习C语言知识点checklist

深入学习C语言知识点checklist——测试你掌握C的程度的答案

    前些日子在网上转载了一篇日志《关于深入学习C语言知识点checklist——测试你掌握C的程度》，这篇文章的引用真是无所不在，但找不到关于它的答案。于是突发奇想，用了两天时间整理了篇答案。全是自己的见解，希望对大家的学习有帮助。

一.字符串

（1）strlen()函数的返回值是什么类型的？ 

    strlen（）函数的返回类型是unsigned int,在此需要注意unsigned int的一些操作。两个unsigned int的操作结果还为unsigned int，unsigned int和int的操作结果会自动转换为int。所以如果使用if(strlen(a) - strlen() < 0)这样的判断语句，结果永远为真。

（2）字符串strlen()的值，是否和他占据的内存空间相同？ 

    strlen（）函数得到的长度是从字符串始地址开始到空字符的字节数，并不包括最后的空字符。

（3）你是否知道strcpy函数存在的潜在风险？如何避免？ 

    strcpy（char *a, char *b）函数将b字符串整个复制到从a开始的地址处，复制后字符串a和b完全一样。如果b的长度大于a初始长度，就会将a后面的内存部分覆盖掉。标准C这样设计库函数体现了C语言的灵活性，这需要程序员自己设计安全的程序。要想避免溢出，必须确保b的长度不大于a的初始长度。或者给a重新分配更大长度的内存地址，将b复制进去。C中有限制复制长度的标准函数strcpy(char *a, char *b, size_t len)，这个函数只从b中复制len个字符到a，但a的结果将不是以NUL字节结尾。如果使用这个函数，最后必须自己添加代码，将适当内存写为‘\0’，一般a[len - 1] = '\0';

（4）如果一个字符串没有字符串结束符，而调用str开头的库函数，会发生什么？ 

    如果一个字符串没有字符串结束符，而调用str开头的库函数,返回的结果是从初始地址开始到它之后为'\0'的内存处为止中间的字节数。

（5）Strcpy(),strcat(),strcmp(),strncpy(),strncat(),strncmp()内部到底是如何运行的？这些函数到底对源字符串和目标字符串做了些什么？你是否观察过它们运行时两个字符串内存的变化？

    strcpy(char *a, char *b)函数将b中的字符串复制到字符串a的起始地址处，将a原来的字符串覆盖，以'\0'结尾。

    strcat(char *a, char *b)函数从字符串a的下一个地址（即从‘\0’开始）为初始地址，将b复制到此处，以'\0'结尾。如果a和b重叠，结果不可预测。

    strcmp(char const *a, char const *a)，按照字典排序的顺序，如果a小于b，返回小于零的值；如果a大于b，返回大于零的值。如果两字符串相等，返回0。

    strncpy,strncat和strncmp分别比strcpy，strcat，strcmp多了一个参数size_t len。和strcpy一样，strncpy把源字符串的字符复制到目标数组。然而它总是正好向a写入len个字符。如果strlen（b）的值小于len，a数组就用额外的nul字节填充到len长度。如果strlen（b）大于len，那么只有len个字符被复制到a中。注意！它的结果不会以nul字节结尾。

    strncat和strcat类似，不过它只会复制len个字符添加到a的后面。和strncpy不同的是，它以nul作为结尾。strncat（）最多向目标数组复制len个字符（再加一个结尾的nul字节），它才不管目标a除去原来存在的字符串后留下的空间够不够。

    strncmp（）最多只比较前len个字符，功能和strcmp（）类似。

    具体实现见标准函数库，个人觉得实现没有难度，很容易实现。

（6）上面这些函数使用时，各有哪些需要注意的地方？你会几种字符串查找操作？c语言中有字符串这个数据类型吗？对字符串进行操作的时候，是否为字符串结尾符预留存储位置不然的话容易造成非法访问内存。

    上面几个函数需要注意的地方都已指出。

    个人觉得这些字符串操作都要熟悉！

    其实char *就相当于字符串类型，string.h中的所有库函数几乎都是针对字符指针操作的。

    答案是：是！字符串必须以'\0'结尾，才能识别到结束，否则会一直向下搜索。在字符串声明 操作中都必须预留结尾符的存储位置。

二.数组

（1）你知道几种数组初始化的方法？

    数组可以在声明时静态初始化，也可以在以后动态赋值，数组初始化前是不可以使用数组值的。 

（2）数组和指针有千丝万缕的联系而又不同，你是否对他们在不同情况下的使用进行过详细的总结？

    这个答案在我的另一篇日志“C数组和指针的区别---自己总结的”里有详细介绍。

（3）“int calendar[10][20];”，这是一个什么样的数组？它拥有10数组类型的元素，还是20个？

    这个很显然是二位数组，它包含十个数组类型元素。

（4）“int a[10];”，数组名a在本质上是一个什么？你是否打印过a的值？

    数组名a相当于一个指针，指向数组a的第一个元素。a作为右值，是该数组第一个元素的地址。

（5）你知道几种获取数组某元素的方法？

    只要知道了该元素的数据类型和地址，就可以很容易的获取该元素。例a
，*(a + (m * n))......

（6）指针和数组相同吗？什么时候相同？什么时候不同？

    上面第二个问题中已回答。需要注意的是，声明数组时会给该数组分配相应的内存空间，而声明指针时只分配一个4字节的内存空间保存指针值。

（7）用指针和下标访问数组元素，那种方式更快？

    指针表达式可能比下表表达式效率更高，但下标表达式绝不可能比指针表达式效率更高！（C和指针）

三.结构体

(1)你知道什么是位域结构体吗？如何定义它？如何使用它？

    位域结构体和一般的结构体类似，不过它的成员是一个或多个的位段，这些不同长度的位段实际上存储于一个或多个整形变量中。

    定义：位段的声明和普通结构成员声明相同。但有两个例外，首先，位段必须声明为int,unsigned int活signed int类型；其次，在成员名的后面是一个冒号和一个整数，整数指定位段占用的位的书目。

    使用：保存在整形变量中，可以直接对这些整形变量进行位操作。

(2)你知道字节对齐对结构体占用内存空间大小的影响吗？如何计算结构体占用内存的大小？

    编译器按照成员列表的顺序一个接一个的给每个成员分配内存，每个成员都满足边界对齐，他们之间可能存在额外的内存空间。

    如果某个机器的整形长度为4字节，并且该结构的起始存储位置能够被4整除，那么所有成员的起始位置必须被4整除！我们可以按照这个原则给结构体分配内存空间，也很容易计算出它实际占有的内存空间。

四.宏

（1）你知道宏的本质是什么吗？函数？语句？类型定义？或者其他？

    ＃define机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）。宏就是宏，不要将它理解为一个函数，语句或类型定义或者任何已存在的C语法，因为宏有自己的语法规定。

（2）你知道语言设计者为什么设计宏吗？这些原因目前是否仍然成立？

    设计宏的原因：（1）C文件中替换方便；（2）替代函数调用，避免函数调用时的巨大开销。现在这些原因仍然成立。

（3）你会设计带有参数的宏吗？

    设计带参数的宏时须注意两点：（1）给参数带上括号，避免替换后混乱；（2）谨慎使用具有副作用的参数。

（4）你知道使用宏的参数的的时候的注意事项吗？

    见第三个问题。

（5）你会设计带有可变参数的宏吗？

    见第三个问题。

（6）你知道使用宏有什么劣势吗？

    宏的劣势：（1）很容易产生非作者本意的表达式（例如因为缺少括号）；（2）参数如果带有副作用，往往产生错误结果；（3）使用宏的另一个危险是宏展开后可能产生非常庞大的表达式，占用的空间远远超过了预期。

你有没有更好的替代方案？

五.枚举

(1)是否可以指定枚举中各项的值？

    可以显式初始化。

（2）如果不指定值，枚举的第一个值是多少？

    从0开始，递增！

（3）枚举的值是否可以是负数？

    枚举的值的类型是int，只要在int范围内都正确！

（3）定义枚举的时候，你是否专门定义了枚举的最小值和最大值？

    ？？定义这个有用吗。

六.Switch

（1）switch(c)中的c的数据类型有哪些？

    数据类型必须为整形！

（2）你是否在所有的switch中都加了default语句？

    在所有switch中都加入default是个很好的习惯，即使能保证数据类型不外乎之前的分支，最后也要加上default。

（3）是否在所有的case中都加了break语句（一般情况的做法）？如果你不加break，将会发生什么？

    如果不加break，将会一直判断下去。所有的语句都执行直到switch结束。

七.Static

（1）static的三个主要作用是什么？

Static三个主要作用：（1）当它用于函数定义时，或用于代码块之外的变量声明时，static关键字用于修改标识符的连接属性，从external改为internal，但标识符的存储类型和作用域不受影响。用这种方式声明的函数或变量只能在声明它们的源文件中访问；（2）当static作用于代码块内部的变量声明时，static关键字用于修改变量的存储类型，从自动变量修改为静态变量，存储在静态存储区域！但变量的连接属性和作用域不受影响。（3）用这种方式声明的变量在程序执行前辈创建，并默认初始化为0，并在程序的执行期间一直存在。

（2）static的修饰的局部变量是保存在什么地方的？全局变量那?

    被static修饰的局部变量成为静态变量，保存在静态存储区域！

（3）static修饰的全局变量和函数，在其他的文件中是否可以访问？如何访问？

    不可以访问，避免了命名冲突。如果需要使用，可以显式extern该变量，函数。

（4）你知道static是c语言中实现封装和隐藏的利器吗？你是否经常使用？

    第一个问题已回答。

（5）定义在不同源文件中的static全局变量，编译器是否允许他们的变量名称相同？他们在内存中的地址是否相同？函数那？

定义static全局变量可以避免命名冲突。

属于不同的源文件，彼此并不冲突，地址当然不同

八．Const

（1）你是否经常使用const来表明不能够被更改的变量？

    是，effective C++中的一个规则。

（2）你是否经常使用const常量来代替宏？

    我一直不明白多人为什么总用宏。使用宏后可读性变差，更容易出错，虽然程序运行速度可能稍微快点，我觉得得不偿失。记得一位老师说过，如果你想让你的代码看起来“牛”点，就用宏吧，呵呵~

（3）下面四种情况，你知道是各表示什么意思吗？

int i_value = 10;

const int* pvalue = &i_value

int const *pvalue = &i_value

const int* const pvalue = &i_value

你知道const常量如何初始化吗？

Const int * pvalue声明一个int指针pvalue，它指向的内容是常量。

Int cosnt * pvalue声明一个int指针，该指针指向的内容为常量。

int * const pvalue声明一个int指针，该指针为常量。

Cosnt int * const pvalue声明一个int指针，该指针为常量，它指向的内容也为常量。

九．Sizeof

（1）对于字符数组，strlen和sizeof的值是否相同？

    Strlen（cosnt char *a）函数从a的起始地址开始到第一个’\0’结束的字节数；而sizeof（）返回的则是字符数组实际分配的内存空间的字节大小。

（2）Sizeof本质上是函数还是宏？

    两点就彻底明白它：1，它是个运算符；2，编译器具体实现的时候，大多数是个系统宏。

（3）Sizeof的返回值是什么类型？

    是C的size_t类型，size_t在宏定义中定义为unsigned int。

十．指针

（1）“int *p;”&p，p，*p他们的值分别表示什么含义？

    这个有点简单，看课本。

（2）你定义的指针初始化了没？

    指针必须初始化后再用，否则指向不可预计的内容。

（3）你理解指针的指针的概念吗？你会使用吗？

    自己看书。。。。。。

（4）“int *pi_value; pi_value = 0x100000;” pi_value + 1的值是是多少？

    指针的加减根据它所指向的内容所占用的字节计算。

（5）你会定义函数指针吗？你会使用函数指针调用函数吗？

    见书。在系统编程中，函数指针非常有用，使用很普遍。系统编程我还不太熟悉，下一步打算好好学习这方面。

（6）关于指针和数组的区别和联系？

请参见知识点数组。

十一. 动态分配内存

（1）动态分配的内存是保存在什么地方的？

    动态分配的内存在用户内存空间的内存池中。

（2）什么情况下使用动态分配内存？

    当需要使用的内存空间在编译时才知道时，就要动态分配内存。

（3）动态申请内存一定要释放，否则会内存泄露。你是否使用过内存检测工具？

    在VC++ 6.0中可以通过Debug模式和CRT库来方便的检测程序中的内存泄漏，具体可以参见在线文档，文档的URL：http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnvc60/html/memleaks.asp。

十二. 函数

（1） 如何查看函数在内存中的地址？

    提取函数的地址。

（2） 如何给一个函数指针赋值？

见函数指针的用法。

（3）你是否会定义可变入参函数

可变参数列表是通过宏来实现的，这些宏定义于stdarg.h头文件，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。我们可以声明一个类型为va_list的变量，与这几个宏配合使用，访问参数的值。

（4）你是否可以区分函数的形参与实参？

    ……这个问题比较弱智

（5）如何定义函数名，以准确的表达函数的用途？

    养成一个好的编程风格很重要，参见林锐《高质量C++/C编程指南》第三章---命名规则。

（6）你是否使用const来修饰函数入参和返回值，以表达特定的含义？

    Yes，如果传入的参数或者返回值逻辑上不需要更改，最好用const来修饰，让编译器来保证它不被修改。

（7）递归如何使用？

    ……

十三. 变量

（1） 全局变量，局部变量，常量分别保存在内存中的什么地方？

      全局变量和常量都保存在静态存储区，局部变量保存在运行时堆栈中。

（2） 不同类型的变量，你是否知道其作用域？

      全局变量在整个程序中有效，局部变量在生命它的函数或代码块之内有效。一般，改变变量的存储区域不能改变它们的作用域。

（3） 全局变量和局部变量是否可以重名？你是否在这样做？

      可以重名。会产生覆盖。

（4） 局部变量在函数退出后是否有效，为什么？

      在函数退出后会被销毁，如果声明static类型，函数退出仍存在，但仍只能在函数内部使用。

（5） 全局变量为什么不允许定义在头文件中？有何危害？

      注意头文件中不可以放变量的定义！！！一般情况下头文件中只放变量的声明，因为头文件要被其他文件包含（即#include），如果把定义放到头文件的话，就可能多次定义变量，C++不允许多次定义变量，一个程序中对指定变量的定义只有一次，声明可以无数次。 不过有三个例外，一下三中实体的定义也可放到头文件中。 1.值在编译时就已知的const 变量的定义可以放到头文件中    如：const int num（10）;
2.类的定义可以放到头文件中 3.inline 函数 这三个实体可以定义在多个源文件中，只要在每个源文件中的定义相同。  

                                                            参考------c++ primer 

      

十四． 链接（linux）

（1）链接位于编译过程的那个阶段？

    链接位于编译后执行，将编译后的各个文件以及标准函数库链接起来。

（2）动态链接库和静态链接库使用时有何区别？

    静态库在程序运行时就会装入内存，而动态库在调用的时候才装入！

（3）如何对动态链接库进行动态加载（不用重启程序而加载链接库）？

    在C中加载和卸载DLL是一件很容易的事，LoadLibrary和FreeLibrary让你能够轻易的在程序中加载DLL，然后在任何地方卸载。

（4）动态链接有何优点？

    前面已说过。

（5）动态链接库中是否定义了非static的全局变量？你是否知道这是一个非常危险的动作？

    可能产生命名冲突。

（6）动态库中的全局变量（非static）和函数（非static）是否可以和上层全局变量和函数重名？重名后会发生什么事情？

    不可以重名，重复定义产生错误。

十五． 运行时的数据结构（linux）

（1）你知道什么是段的概念吗？

    段是二进制文件中简单的区域，里面保存了和某种特定类型（如符号表条目）相关的所有信息。一个段一般包含几个section。

（2）可执行程序可以分为几个段？每个段保存的是什么内容？

    可以分为5段。前两段包含该文件的一些属性数据等内容，bss段保存未经初始化的数据，数据段保存经过初始化的数据，文本段保存可执行文件的指令。

（3）如何查看可执行程序各个段的大小？

    这个问题。。。。。。望牛人给予解答。我再慢慢想想。

（4）当函数被调用时发生了什么？

    堆栈中的一些操作，状态保存。

（5）你有没有试过程序的栈空间最大有多大？程序超过此大小会发生什么？

    对于一个线程，系统默认的栈空间是8MB。有堆栈保护程序，应该可以避免发生访问错误。

（6）你使用的系统的栈是向下生长的，还是向上生长的？

    一般的编译环境都是向下生长。

十六． Include

（1）如何避免对同一头文件的多次include？

    可用#ifdef、#ifndef 

十七． 声明

（1）什么是声明，什么是定义？

    略过

（2）你是否会运用c语言声明的优先级规则？

C/C++
经典问题系列

http://www.360doc.com/myfiles.aspx?reg=1&app=1&type=3