C/C++ 程式設計員應聘常見面試試題深入剖析

lostinai發表於2014-06-26
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  試題1:

void test1()
{
 char string[10];
 char* str1 = "0123456789";
 strcpy( string, str1 );
}

  試題2:

void test2()
{
 char string[10], str1[10];
 int i;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
  str1[i] = 'a';
 }
 strcpy( string, str1 );
}

  試題3:

void test3(char* str1)
{
 char string[10];
 if( strlen( str1 ) <= 10 )
 {
  strcpy( string, str1 );
 }
}


  解答:

我對這幾道題目的分析如下:
1、  字串和字元陣列char str1[]的異同點:
通過例項說明:string str=”0123456789”; char str1[]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
(1) 實際上字串str也是由一個個的字元構成的,每一個字元都佔據一個位元組的空間,這一點和字元陣列str1是一樣的,但是字串str後面會有一個追加的空字元’/0’來表示字串的結尾,而字元陣列是不用的。圖示如下:
str字串

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 /0

str1字元陣列

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

                           
(2) 但是我們在使用strlen()函式,獲取字串或字元陣列長度時,都是10,因為在計算字串長度時,並沒有將字串的最後一個空字元’/0’計算在內,這一點可以參照下面的strlen()函式的具體實現。
2、  關於字串拷貝函式strcpy():
這個函式需要兩個字元指標char*引數,第一個參數列示目的字串,第二個參數列示源字串。但是需要注意的就是第二個字元指標必須指向一個字串,而不能是一個字元陣列,因為strcpy()函式具體實現裡面有一個for迴圈,而這個for迴圈的結束條件就是碰到字串中的空字元’/0’,如果第二個字元指標指向字元陣列的話,將會導致for迴圈得不到正常結束,從而導致拷貝錯誤。Strcpy()函式也可參照下面的具體實現程式碼。
3、  字串指標char*或稱做字元指標的初始化問題(關鍵要習慣這種初始化格式):
(1) 將char*看作字串指標,使用字串初始化:
string str=”12345”;
char* ch=str;//錯誤,不能將str型賦給char*,因為str是一個string類物件,型別不同不能賦值。
但是,下面的初始化就是正確的:
char ch="12345";//"12345"根本就是一個字串,也就是一個追加了空字元的字元陣列而已,它的記憶體模型和string類物件根本就是兩碼事,這裡初學者很容易搞混。
(2) 將char*看作字串指標,使用字元陣列初始化:
char str[]={1,2,3,4,5};
char* ch=str;//實際就是將字元陣列中的第一個字元地址賦給ch
上一語句相當於:char* ch=&str[0];
實際上,上面的字元陣列str可以直接使用字串初始化,這也是可以的,即:
char str[]="12345";
(3) 將char*看作字元指標,使用某個字元的地址初始,但這種初始化方式的實際意義並不大:
char str=’A’;
char* ch=&str;


  試題1字串str1需要11個位元組才能存放下(包括末尾的’/0’),而string只有10個位元組的空間,strcpy會導致陣列越界;

  對試題2,如果面試者指出字元陣列str1不能在陣列內結束可以給3分;如果面試者指出strcpy(string, str1)呼叫使得從str1記憶體起復制到string記憶體起所複製的位元組數具有不確定性可以給7分,在此基礎上指出庫函式strcpy工作方式的給10分;

  對試題3,if(strlen(str1) <= 10)應改為if(strlen(str1) < 10),因為strlen的結果未統計’/0’所佔用的1個位元組。

  剖析:

  考查對基本功的掌握:

  (1)字串以’/0’結尾;

  (2)對陣列越界把握的敏感度;

  (3)庫函式strcpy的工作方式,如果編寫一個標準strcpy函式的總分值為10,下面給出幾個不同得分的答案:

  2分

void strcpy( char *strDest, char *strSrc )
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ );
}

  4分

void strcpy( char *strDest, const char *strSrc ) 
//將源字串加const,表明其為輸入引數,加2分
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ );
}

  7分

void strcpy(char *strDest, const char *strSrc) 
{
 //對源地址和目的地址加非0斷言,加3分
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ );
}

  10分

//為了實現鏈式操作,將目的地址返回,加3分!

char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc ) 
{
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 char *address = strDest; //必須將目的字串的目的地址儲存,以防下面的while之後,無法返回目的字串的地址,即第一個字元的地址
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘/0’ ); 
  return address;
}

  從2分到10分的幾個答案我們可以清楚的看到,小小的strcpy竟然暗藏著這麼多玄機,真不是蓋的!需要多麼紮實的基本功才能寫一個完美的strcpy啊!

  (4)對strlen的掌握,它沒有包括字串末尾的'/0'。

  讀者看了不同分值的strcpy版本,應該也可以寫出一個10分的strlen函式了,完美的版本為: int strlen( const char *str ) //輸入引數const

{
 assert( strt != NULL ); //斷言字串地址非0
 int len;
 while( (*str++) != '/0' ) 
 { 
  len++; 
 } 
 return len;
}

  試題4:

void GetMemory( char *p )
{
 p = (char *) malloc( 100 );
}

void Test( void ) 
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( str ); 
 strcpy( str, "hello world" );
 printf( str );
}

  試題5:

char *GetMemory( void )

 char p[] = "hello world"; 
 return p; 
}

void Test( void )

 char *str = NULL; 
 str = GetMemory(); 
 printf( str ); 
}

  試題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 ); 
}

  試題7:

void Test( void )
{
 char *str = (char *) malloc( 100 );
 strcpy( str, "hello" );
 free( str ); 
 ... //省略的其它語句
}

  解答:

  試題4傳入中GetMemory( char *p )函式的形參為字串指標,在函式內部修改形參並不能真正的改變傳入形參的值,執行完

char *str = NULL;
GetMemory( str );


  後的str仍然為NULL;

        實際上,上面的引數傳遞是數值傳遞,不是地址傳遞,如果傳入的指標地址是有效的,那麼修改形參的指標值是不影響實參的,但如果修改形參指標指向的具體資料的話,那麼實參指標指向的資料也就會改變的,因為形參和實參是地址相同的兩個指標,他們指向同一個記憶體單元。

  試題5中

char p[] = "hello world"; 
return p;


  的p[]陣列為函式內的區域性自動變數,在函式返回後,記憶體已經被釋放。這是許多程式設計師常犯的錯誤,其根源在於不理解變數的生存期。實際上,字元陣列p存放在棧中的地址返回了,但是退出函式後,指標p指向的棧空間被釋放,也就是說p指向的記憶體空間已經在退出函式時變成無效記憶體了。

  試題6: 該題稍微麻煩的地方是使用的指向指標型資料的指標:char **p這裡我們就務必要清楚指標p的具體指向模型,否則無法做該題。

GetMemory避免了試題4的問題,傳入GetMemory的引數為字串指標的指標,但是在GetMemory中執行申請記憶體及賦值語句

*p = (char *) malloc( num );

  後未判斷記憶體是否申請成功,應加上:

if ( *p == NULL )
{
 ...//進行申請記憶體失敗處理
}


  試題7存在與試題6同樣的問題,在執行

char *str = (char *) malloc(100);

  後未進行記憶體是否申請成功的判斷;另外,在free(str)後未置str為空,導致可能變成一個“野”指標,應加上:

str = NULL;

  試題6的Test函式中也未對malloc的記憶體進行釋放。

  剖析:

  試題4~7考查面試者對記憶體操作的理解程度,基本功紮實的面試者一般都能正確的回答其中50~60的錯誤。但是要完全解答正確,卻也絕非易事。

  對記憶體操作的考查主要集中在:

  (1)指標的理解;

  (2)變數的生存期及作用範圍;

  (3)良好的動態記憶體申請和釋放習慣。

  再看看下面的一段程式有什麼錯誤:

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int *p;
 *p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = *p;
}

  在swap函式中,p是一個“野”指標,有可能指向系統區,導致程式執行的崩潰。在VC++中DEBUG執行時提示錯誤“Access Violation”。該程式應該改為:

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int p;
 p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = p;
}

補充:關於字元、字串、字元陣列的列印輸出問題:

char ch1='a';

char* ch2="12345";

char  ch3[]="67890";

cout<<ch1<<endl;//輸出a

cout<<ch2<<endl;//輸出12345

cout<<ch3<<endl;//輸出67890

cout<<*ch2<<endl;//輸出1

cout<<*ch3<<endl;//輸出6

cout<<&ch1<<endl;//輸出a,然後是亂碼

需要注意的就是當cout指標時,也是碰到字串的終止符'/0'後就停止輸出,而位元組陣列也有長度可以判斷,所以輸出資訊正常。當輸出具體指標指向的字元時,就僅僅輸出一個字元而已了。但是當輸出&ch1時,由於得不到終止符號就不停輸出,所以才會出現亂碼。

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