C/C++ 程序設計員應聘常見面試試題深入剖析

原文地址：http://www.blogjava.net/faintbear/archive/2006/07/27/60321.html

.引言

　　本文的寫作目的並不在於提供C/C++程序員求職面試指導，而旨在從技術上分析面試題的內涵。文中的大多數面試題來自各大論壇，部分試題解答也參考了網友的意見。

　　許多面試題看似簡單，卻需要深厚的基本功才能給出完美的解答。企業要求面試者寫一個最簡單的strcpy函數都可看出面試者在技術上究竟達到了怎樣的程度，我們能真正寫好一個strcpy函數嗎？我們都覺得自己能，可是我們寫出的strcpy很可能只能拿到10分中的2分。讀者可從本文看到strcpy 函數從2分到10分解答的例子，看看自己屬於什麼樣的層次。此外，還有一些面試題考查面試者敏捷的思維能力。

　　分析這些面試題，本身包含很強的趣味性；而作爲一名研發人員，通過對這些面試題的深入剖析則可進一步增強自身的內功。

　　2.找錯題

　　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：

　　試題1字符串str1需要11個字節才能存放下（包括末尾的’/0’），而string只有10個字節的空間，strcpy會導致數組越界；

　　對試題2，如果面試者指出字符數組str1不能在數組內結束可以給3分；如果面試者指出strcpy(string, str1)調用使得從str1內存起復制到string內存起所複製的字節數具有不確定性可以給7分，在此基礎上指出庫函數strcpy工作方式的給10 分；

　　對試題3，if(strlen(str1) <= 10)應改爲if(strlen(str1) < 10)，因爲strlen的結果未統計’/0’所佔用的1個字節。

　　剖析：

　　考查對基本功的掌握：

　　(1)字符串以’/0’結尾；

　　(2)對數組越界把握的敏感度；

　　(3)庫函數strcpy的工作方式，如果編寫一個標準strcpy函數的總分值爲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 )
//將源字符串加const，表明其爲輸入參數，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

//爲了實現鏈式操作，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;
　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竟然暗藏着這麼多玄機，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，它沒有包括字符串末尾的'/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函數了，完美的版本爲： int strlen( const char *str ) //輸入參數const

{
　assert( strt != NULL ); //斷言字符串地址非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 )函數的形參爲字符串指針，在函數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仍然爲NULL；

　　試題5中

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

　　的p[]數組爲函數內的局部自動變量，在函數返回後，內存已經被釋放。這是許多程序員常犯的錯誤，其根源在於不理解變量的生存期。

　　試題6的GetMemory避免了試題4的問題，傳入GetMemory的參數爲字符串指針的指針，但是在GetMemory中執行申請內存及賦值語句

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

　　後未判斷內存是否申請成功，應加上：

if ( *p == NULL )
{
　...//進行申請內存失敗處理
}

　　試題7存在與試題6同樣的問題，在執行

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

　　後未進行內存是否申請成功的判斷；另外，在free(str)後未置str爲空，導致可能變成一個“野”指針，應加上：

str = NULL;

　　試題6的Test函數中也未對malloc的內存進行釋放。

　　剖析：

　　試題4～7考查面試者對內存操作的理解程度，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。

　　對內存操作的考查主要集中在：

　　（1）指針的理解；

　　（2）變量的生存期及作用範圍；

　　（3）良好的動態內存申請和釋放習慣。

　　再看看下面的一段程序有什麼錯誤：

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

　　在swap函數中，p是一個“野”指針，有可能指向系統區，導致程序運行的崩潰。在VC++中DEBUG運行時提示錯誤“Access Violation”。該程序應該改爲：

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

　3.內功題

　　試題1：分別給出BOOL，int，float，指針變量 與“零值”比較的 if 語句（假設變量名爲var）

　　解答：

　　　BOOL型變量：if(!var)

　　　int型變量： if(var==0)

　　　float型變量：

　　　const float EPSINON = 0.00001;

　　　if ((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON)

　　　指針變量：　　if(var==NULL)

　　剖析：

　　考查對0值判斷的“內功”，BOOL型變量的0判斷完全可以寫成if(var==0)，而int型變量也可以寫成if(!var)，指針變量的判斷也可以寫成if(!var)，上述寫法雖然程序都能正確運行，但是未能清晰地表達程序的意思。

　　const關鍵字至少有下列n個作用：

　　（1）欲阻止一個變量被改變，可以使用const關鍵字。在定義該const變量時，通常需要對它進行初始化，因爲以後就沒有機會再去改變它了；

　　（2）對指針來說，可以指定指針本身爲const，也可以指定指針所指的數據爲const，或二者同時指定爲const；

　　（3）在一個函數聲明中，const可以修飾形參，表明它是一個輸入參數，在函數內部不能改變其值；

　　（4）對於類的成員函數，若指定其爲const類型，則表明其是一個常函數，不能修改類的成員變量；

　　（5）對於類的成員函數，有時候必須指定其返回值爲const類型，以使得其返回值不爲“左值”。例如：

const classA operator*(const classA& a1,const classA& a2);

　　operator*的返回結果必須是一個const對象。如果不是，這樣的變態代碼也不會編譯出錯：

classA a, b, c;
(a * b) = c; // 對a*b的結果賦值

　　操作(a * b) = c顯然不符合編程者的初衷，也沒有任何意義。

　　剖析：

　　驚訝嗎？小小的static和const居然有這麼多功能，我們能回答幾個？如果只能回答1~2個，那還真得閉關再好好修煉修煉。

　　這個題可以考查面試者對程序設計知識的掌握程度是初級、中級還是比較深入，沒有一定的知識廣度和深度，不可能對這個問題給出全面的解答。大多數人只能回答出static和const關鍵字的部分功能。

　　4.技巧題

　　試題1：請寫一個C函數，若處理器是Big_endian的，則返回0；若是Little_endian的，則返回1

　　解答：

int checkCPU()
{
　{
　　union w
　　{
　　　int a;
　　　char b;
　　} c;
　　c.a = 1;
　　return (c.b == 1);
　}
}

　　剖析：

　　嵌入式系統開發者應該對Little-endian和Big-endian模式非常瞭解。採用Little-endian模式的CPU對操作數的存放方式是從低字節到高字節，而Big-endian模式對操作數的存放方式是從高字節到低字節。例如，16bit寬的數0x1234在Little- endian模式CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）爲：

內存地址	存放內容
0x4000	0x34
0x4001	0x12

　　而在Big-endian模式CPU內存中的存放方式則爲：

內存地址	存放內容
0x4000	0x12
0x4001	0x34

　　32bit寬的數0x12345678在Little-endian模式CPU內存中的存放方式（假設從地址0x4000開始存放）爲：

內存地址	存放內容
0x4000	0x78
0x4001	0x56
0x4002	0x34
0x4003	0x12

　　而在Big-endian模式CPU內存中的存放方式則爲：

內存地址	存放內容
0x4000	0x12
0x4001	0x34
0x4002	0x56
0x4003	0x78

　　聯合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放，面試者的解答利用該特性，輕鬆地獲得了CPU對內存採用Little-endian還是Big-endian模式讀寫。如果誰能當場給出這個解答，那簡直就是一個天才的程序員。

　　試題2：寫一個函數返回1+2+3+…+n的值（假定結果不會超過長整型變量的範圍）

　　解答：

int Sum( int n )
{
　return ( (long)1 + n) * n / 2;　　//或return (1l + n) * n / 2;
}

　　剖析：
　
　　對於這個題，只能說，也許最簡單的答案就是最好的答案。下面的解答，或者基於下面的解答思路去優化，不管怎麼“折騰”，其效率也不可能與直接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;
}

　　所以程序員們需要敏感地將數學等知識用在程序設計中。