程序员面试笔试宝典——读书笔记3、预处理、结构体与类、位操作
2015-08-27 19:09
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五、预处理
预处理也成为预编译，它为编译做预备工作，主要进行代码文本的替换工作，用于处理#开头的指令，其中预处理器产生编译器的输出。
1、C/C++ 头文件中的ifndef /define /endif 的作用有哪些？
如果一个项目中存在两个Ｃ文件，而这两个C文件都include了同一个头文件，当编译时，这两个C文件要一同编译成一个可运行文件，可能会产生大量的声明冲突。而解决的办法是把头文件的内容都放在#ifndef 和#endif 中。
2、#include <filename.h> 和 #include "filename.h"有什么区别
对于#include <filename.h>，编译器先从标准库路径开始搜索filename.h， 使得系统文件调用较快。而对于 #include "filename.h"，编译器先从用户的工作路径开始搜索，然后去寻找系统路径，使得自定义文件较快。
3、#define 有哪些缺陷
由于宏定义在预处理阶段进行，主要做的是字符替换工作，存在的缺陷：
a、它无法进行类型检查
b、由于优先级不同，使用宏定义时，可能会存在副作用。如#define ADD(a,b) a+b 就会存在问题，需要加括号。
c、无法单步调试。
d、会导致代码膨胀
e、在C++中，使用宏无法操作类的私有数据成员。
4、如何使用define 声明一个常数，用以表明 1 年有多少秒 （忽略闰年问题）
#define SECOND_PER_YEAR （60*60*24*365）UL
（考虑到溢出，所以使用长整型）
5、含参数的宏与函数有什么区别
含参数的宏有时完成的是函数实现的功能，但是并非所有的函数都可以被含参数的宏所替代。
两者的特点：
a、函数调用时，首先求出实参表达式的值，然后代入形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。
b、函数调用是在程序运行时处理的，它需要分配临时的内存单元；而宏展开则是在编译时进行的，在展开时并不分配内存单元，也不进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念。
c、对函数中的实参和形参都要定义类型。两者的类型要求一致，如果不一致，应进行类型转换；而宏不存在类型问题，宏名无类型，它的参数也无类型，只是一个符号代表，展开时代入指定的字符即可。宏定义时，字符串可以是任何类型的数据。
d、调用函数只可得到一个返回值，而用宏可以设法得到几个结果。
e、使用宏次数多时，宏展开后源程序会变得很长，因为每展开一次都使得程序内容增长，而函数调用不使源程序变长。
f、宏替换不占用运行时间，而函数调用则占运行时间。
g、参数每次用于宏定义时，它们都将重新求值，由于多次求值，具有副作用的参数可能会产生不可预料的结果。而函数调用则不会
一般来说，用宏来代替简短的表达式比较合适。
6、宏定义平方运算#define SQR(X) X*X 是否正确
不正确，会造成错误。
7、不能使用大于、小于、if 语句，如何定义一个宏来比较a、b 的大小
#define MIN（A,B） （（A） <= （B） ？ （A）： （B））
8、如何判断一个变量是有符号还是无符号数
有三种方法：
a、采用取反操作
b、无符号数和有符号数相减的结果为无符号数。
c、通过改变符号位判断。
9、#define TRACE(S) （printf（“%S\n”,#S）,S） 是什么意思
#进行宏字符串连接，在宏中把参数解释为字符串，不可以在语句中直接使用。
10、不使用sizeof ，如何求int 占用的字节数
采用地址值相减。
11、如何使用宏求结构体的内存偏移地址（不会）
#define OffSet（type， field） （（size_t）&（（type *）0-> field））[具体的解释百度]
12、如何用sizeof 判断数组中有多少个元素
用整个数组的sizeof 去除以一个元素的sizeof 即可。
13、枚举和define 有什么区别
区别很小。
在C语言中，枚举为整型，枚举常量为 int 型。
具体区别：
a、枚举常量是实体中的一种，而宏定义不是实体
b、枚举常量属于常量，但宏定义不是常量。
c、枚举常量具有类型，但宏定义没有类型，枚举变量具有普通变量相同的性质，但宏没有。
d、#define 宏常量是在预编译阶段进行简单的值替换，枚举常量则是在编译的时候确定其值。
e、一般在编译器里可以调试枚举变量，但宏常量不行。
f、枚举可以一次定义大量相关的常量，而#define 宏一次只能定义一个。
14、typedef 的define 有什么区别
区别：
a、原理不同。#define 是预处理指令，不做正确性检查；typedef 是关键字，有类型检查功能。
b、功能不同。typedef 用来定义类型的别名，是类型易于记忆。而#define 不只是取别名，还可以定义常量、变量、编译开关等。
c、作用域不同。#define 没有作用域限制；而typedef 有自己的作用域。
d、对指针的操作不同。作用不同。
15、C++ 中宏定义与内联函数有什么区别
宏代码本身不是函数，但使用起来却像函数，预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用，返回参数，执行return等过程，从而提高速度。
内联函数是代码被插入到调用者代码处的函数。内联函数也不是万能的，它的使用是有所限制的，它只适合函数体内简单的函数使用，不能包含复杂的结构和控制语句（如for while switch），并且内联函数本身不能直接调用递归函数（自己内部还调用自己的函数）。
两者的区别：
a、宏定义是在预处理阶段进行代码替换，而内联函数是在编译阶段插入代码；
b、宏定义没有类型检查，而内联函数有类型检查。
内联函数与普通函数的最大区别：在于其内部的实现方式上，普通函数在调用时有寻址过程，而内联函数不需要寻址。
16、定义常量谁更好？#define 还是const
效果虽然一样，但侧重点不同。
define 既可以替代常数值，又可以替代表达式，甚至是代码段，但容易出错；
const 的引入可以增强程序的可读性，使程序维护与调试更加方便。
主要区别：
a、define 只是用来进行单纯的文本替换，define的生命周期止于编译期，不分配内存空间，它存在于程序的代码段，在实际程序中，它只是一个常数，一个命令中的参数并没有实际存在；而const 常量存在于程序的数据段，并在堆栈中分配了空间，const 常量在程序中确确实实地存在，并且可以被调用和传递。
b、const 常量有数据类型，而 define 常量没有数据类型。
c、很多ＩＤＥ 支持调试ｃｏｎｓｔ定义的常量，而不支持ｄｅｆｉｎｅ 定义的常量、＼。
六、结构体与类
1、C语言中struct 和union 的区别是什么
struct （结构体）与union （联合体）是C语言中两种不同的数据结构。
区别：
a、联合体中所有成员共用一块地址空间，联合体的长度为其最长的成员的长度；而结构体中所有成员占用空间是累加的（需要考虑字节对齐）
b、对于联合体的不同成员赋值，将会对它的其它成员重写，而对结构体就不会。
2、C 和C++ 中struct 的区别是什么
C语言中struct 与C++ 中的struct 区别表现在以下三个方面：
a、C语言的struct 不能有函数成员，而C++ 的struct 可以有；
b、C语言的struct 中数据成员没有private、public和protected 访问权限的设定，而Ｃ＋＋的struct 的成员有访问权限的设定。
c、C语言的struct 是没有继承关系的，而C++ 的struct 却有丰富的继承关系。
3、C++ 中struct 与class的区别是什么
如果没有多态和虚拟继承，在C++中，struct 和class 的存取效率完全相同。
两点区别：
a、默认继承权限，class 继承默认是private 继承，而struct 继承默认是 public 继承
b、class 还用于定义模板参数，就行typename， 但关键字struct 不用于定义模板参数。
七、位操作
1、一些结构声明中的冒号和数字是什么意思
C语言的结构体可以实现位段，它的定义形式是在一个定义的结构体成员后面加上冒号，然后是该成员所占的位数。位段的结构体必须是int 或者unsigned int 类型，不能是其他类型。
2、最有效的计算 2 乘以 8 的方法是什么
2<<3
3、如何实现位操作求两个数的平均值
（x & y） + （（x^y）>> 1）
（x & y）表示的是取出 x 与 y 二进制位数中都为 1 的所有位
（x^y）表示的是x 与 y 中有一个为 1 的所有位，右移一位相当为执行除以2运算。
4、unsigned int i = 3； printf（“%u\n”， i *-1）输出多少
4294967293,。 无符号的int值域为[0，4294967295]。
5、如何求解整型数的二进制表示中1 的个数
while（x）{ countx++； x=x&（x-1）}
6、不能用sizeof，如何判断操作系统是16位还是32 位的
打印最大值，或者对0取反。
7、嵌入式编程中，什么是大端？什么是小端
大端模式：低地址存放高字节，高地址存放低字节
小端模式：低地址存放低字节，高地址存放高字节
8、考虑n 位二进制数，有多少个数中不存在两个相邻的1
满足斐波拉契数列
9、不用除法操作符如何实现两个正整数的除法
位运算的知识：
a、常用的等式：-n = ~（n-1） = ~n + 1
b、获取整数n 的二进制中 最后一个 1：n&(-n) 或者 n&~（n-1）。例如， n=010100，则-n = 101100，n&(-n) =000100。
c、去掉整数n 的二进制中 最后一个 1：n&(n-1) 。例如， n=010100，则n-1 =010011，n&(n-1) =010000。
采用减法；采用移位操作。
预处理也成为预编译，它为编译做预备工作，主要进行代码文本的替换工作，用于处理#开头的指令，其中预处理器产生编译器的输出。
1、C/C++ 头文件中的ifndef /define /endif 的作用有哪些？
如果一个项目中存在两个Ｃ文件，而这两个C文件都include了同一个头文件，当编译时，这两个C文件要一同编译成一个可运行文件，可能会产生大量的声明冲突。而解决的办法是把头文件的内容都放在#ifndef 和#endif 中。
2、#include <filename.h> 和 #include "filename.h"有什么区别
对于#include <filename.h>，编译器先从标准库路径开始搜索filename.h， 使得系统文件调用较快。而对于 #include "filename.h"，编译器先从用户的工作路径开始搜索，然后去寻找系统路径，使得自定义文件较快。
3、#define 有哪些缺陷
由于宏定义在预处理阶段进行，主要做的是字符替换工作，存在的缺陷：
a、它无法进行类型检查
b、由于优先级不同，使用宏定义时，可能会存在副作用。如#define ADD(a,b) a+b 就会存在问题，需要加括号。
c、无法单步调试。
d、会导致代码膨胀
e、在C++中，使用宏无法操作类的私有数据成员。
4、如何使用define 声明一个常数，用以表明 1 年有多少秒 （忽略闰年问题）
#define SECOND_PER_YEAR （60*60*24*365）UL
（考虑到溢出，所以使用长整型）
5、含参数的宏与函数有什么区别
含参数的宏有时完成的是函数实现的功能，但是并非所有的函数都可以被含参数的宏所替代。
两者的特点：
a、函数调用时，首先求出实参表达式的值，然后代入形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。
b、函数调用是在程序运行时处理的，它需要分配临时的内存单元；而宏展开则是在编译时进行的，在展开时并不分配内存单元，也不进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念。
c、对函数中的实参和形参都要定义类型。两者的类型要求一致，如果不一致，应进行类型转换；而宏不存在类型问题，宏名无类型，它的参数也无类型，只是一个符号代表，展开时代入指定的字符即可。宏定义时，字符串可以是任何类型的数据。
d、调用函数只可得到一个返回值，而用宏可以设法得到几个结果。
e、使用宏次数多时，宏展开后源程序会变得很长，因为每展开一次都使得程序内容增长，而函数调用不使源程序变长。
f、宏替换不占用运行时间，而函数调用则占运行时间。
g、参数每次用于宏定义时，它们都将重新求值，由于多次求值，具有副作用的参数可能会产生不可预料的结果。而函数调用则不会
一般来说，用宏来代替简短的表达式比较合适。
6、宏定义平方运算#define SQR(X) X*X 是否正确
不正确，会造成错误。
7、不能使用大于、小于、if 语句，如何定义一个宏来比较a、b 的大小
#define MIN（A,B） （（A） <= （B） ？ （A）： （B））
8、如何判断一个变量是有符号还是无符号数
有三种方法：
a、采用取反操作
b、无符号数和有符号数相减的结果为无符号数。
c、通过改变符号位判断。
9、#define TRACE(S) （printf（“%S\n”,#S）,S） 是什么意思
#进行宏字符串连接，在宏中把参数解释为字符串，不可以在语句中直接使用。
10、不使用sizeof ，如何求int 占用的字节数
采用地址值相减。
11、如何使用宏求结构体的内存偏移地址（不会）
#define OffSet（type， field） （（size_t）&（（type *）0-> field））[具体的解释百度]
12、如何用sizeof 判断数组中有多少个元素
用整个数组的sizeof 去除以一个元素的sizeof 即可。
13、枚举和define 有什么区别
区别很小。
在C语言中，枚举为整型，枚举常量为 int 型。
具体区别：
a、枚举常量是实体中的一种，而宏定义不是实体
b、枚举常量属于常量，但宏定义不是常量。
c、枚举常量具有类型，但宏定义没有类型，枚举变量具有普通变量相同的性质，但宏没有。
d、#define 宏常量是在预编译阶段进行简单的值替换，枚举常量则是在编译的时候确定其值。
e、一般在编译器里可以调试枚举变量，但宏常量不行。
f、枚举可以一次定义大量相关的常量，而#define 宏一次只能定义一个。
14、typedef 的define 有什么区别
区别：
a、原理不同。#define 是预处理指令，不做正确性检查；typedef 是关键字，有类型检查功能。
b、功能不同。typedef 用来定义类型的别名，是类型易于记忆。而#define 不只是取别名，还可以定义常量、变量、编译开关等。
c、作用域不同。#define 没有作用域限制；而typedef 有自己的作用域。
d、对指针的操作不同。作用不同。
15、C++ 中宏定义与内联函数有什么区别
宏代码本身不是函数，但使用起来却像函数，预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用，返回参数，执行return等过程，从而提高速度。
内联函数是代码被插入到调用者代码处的函数。内联函数也不是万能的，它的使用是有所限制的，它只适合函数体内简单的函数使用，不能包含复杂的结构和控制语句（如for while switch），并且内联函数本身不能直接调用递归函数（自己内部还调用自己的函数）。
两者的区别：
a、宏定义是在预处理阶段进行代码替换，而内联函数是在编译阶段插入代码；
b、宏定义没有类型检查，而内联函数有类型检查。
内联函数与普通函数的最大区别：在于其内部的实现方式上，普通函数在调用时有寻址过程，而内联函数不需要寻址。
16、定义常量谁更好？#define 还是const
效果虽然一样，但侧重点不同。
define 既可以替代常数值，又可以替代表达式，甚至是代码段，但容易出错；
const 的引入可以增强程序的可读性，使程序维护与调试更加方便。
主要区别：
a、define 只是用来进行单纯的文本替换，define的生命周期止于编译期，不分配内存空间，它存在于程序的代码段，在实际程序中，它只是一个常数，一个命令中的参数并没有实际存在；而const 常量存在于程序的数据段，并在堆栈中分配了空间，const 常量在程序中确确实实地存在，并且可以被调用和传递。
b、const 常量有数据类型，而 define 常量没有数据类型。
c、很多ＩＤＥ 支持调试ｃｏｎｓｔ定义的常量，而不支持ｄｅｆｉｎｅ 定义的常量、＼。
六、结构体与类
1、C语言中struct 和union 的区别是什么
struct （结构体）与union （联合体）是C语言中两种不同的数据结构。
区别：
a、联合体中所有成员共用一块地址空间，联合体的长度为其最长的成员的长度；而结构体中所有成员占用空间是累加的（需要考虑字节对齐）
b、对于联合体的不同成员赋值，将会对它的其它成员重写，而对结构体就不会。
2、C 和C++ 中struct 的区别是什么
C语言中struct 与C++ 中的struct 区别表现在以下三个方面：
a、C语言的struct 不能有函数成员，而C++ 的struct 可以有；
b、C语言的struct 中数据成员没有private、public和protected 访问权限的设定，而Ｃ＋＋的struct 的成员有访问权限的设定。
c、C语言的struct 是没有继承关系的，而C++ 的struct 却有丰富的继承关系。
3、C++ 中struct 与class的区别是什么
如果没有多态和虚拟继承，在C++中，struct 和class 的存取效率完全相同。
两点区别：
a、默认继承权限，class 继承默认是private 继承，而struct 继承默认是 public 继承
b、class 还用于定义模板参数，就行typename， 但关键字struct 不用于定义模板参数。
七、位操作
1、一些结构声明中的冒号和数字是什么意思
C语言的结构体可以实现位段，它的定义形式是在一个定义的结构体成员后面加上冒号，然后是该成员所占的位数。位段的结构体必须是int 或者unsigned int 类型，不能是其他类型。
2、最有效的计算 2 乘以 8 的方法是什么
2<<3
3、如何实现位操作求两个数的平均值
（x & y） + （（x^y）>> 1）
（x & y）表示的是取出 x 与 y 二进制位数中都为 1 的所有位
（x^y）表示的是x 与 y 中有一个为 1 的所有位，右移一位相当为执行除以2运算。
4、unsigned int i = 3； printf（“%u\n”， i *-1）输出多少
4294967293,。 无符号的int值域为[0，4294967295]。
5、如何求解整型数的二进制表示中1 的个数
while（x）{ countx++； x=x&（x-1）}
6、不能用sizeof，如何判断操作系统是16位还是32 位的
打印最大值，或者对0取反。
7、嵌入式编程中，什么是大端？什么是小端
大端模式：低地址存放高字节，高地址存放低字节
小端模式：低地址存放低字节，高地址存放高字节
8、考虑n 位二进制数，有多少个数中不存在两个相邻的1
满足斐波拉契数列
9、不用除法操作符如何实现两个正整数的除法
位运算的知识：
a、常用的等式：-n = ~（n-1） = ~n + 1
b、获取整数n 的二进制中 最后一个 1：n&(-n) 或者 n&~（n-1）。例如， n=010100，则-n = 101100，n&(-n) =000100。
c、去掉整数n 的二进制中 最后一个 1：n&(n-1) 。例如， n=010100，则n-1 =010011，n&(n-1) =010000。
采用减法；采用移位操作。
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