C++面试题进阶

1.问答题

class ClassA
{
public:
    virtual ~ ClassA(){};
    virtual void FunctionA1(){};
    void FonctionA2(){};
};
class ClassB
{
public:
    virtual void FunctionB1(){};
    void FonctionB2(){};
};
class ClassC : public ClassA,public ClassB
{
public:
    void FunctionA1(){};
    void FonctionA2(){};
    void FunctionB1(){};
    void FonctionB2(){};
};

int main()
{
    ClassC aObject;
    ClassA* pA=&aObject;
    ClassB* pB=&aObject;
    ClassC* pC=&aObject;
    cout<

这段代码中pA,pB,pC是否相等,为什么?
答:

pA和pC相等,pB和pC不相等,因为基类ClassA中定义了虚析构函数,运行时会将他直接指向派生类,而ClassB的则会进行一个隐式转换。

2.问答题

class Base {
    int m_tag;
public:
    Base(int tag) : m_tag(tag) {}

    void print() {
        cout << "Base::print() called" << endl;
    }

    virtual void vPrint() {
        cout << "Base::vPrint() called" << endl;
    }

    virtual void printTag() {
        cout << "Base::m_tag of this instance is: " << m_tag << endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived(int tag) : Base(tag) {}

    void print() {
        cout << "Derived::print() called" << endl;
    }

    virtual void vPrint() {
        cout << "Derived::vPrint() called" << endl;
    }
};

class Derived1 : public Base {
public:
    Derived1(int tag) : Base(tag) {}

    void print() {
        cout << "Derived1::print() called" << endl;
    }

    virtual void vPrint() {
        cout << "Derived1::vPrint() called" << endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[]) {
    Derived *foo = new Derived(1);
    Base *bar = foo;

    foo->print();
    foo->vPrint();

    bar->print();
    bar->vPrint();

    Base *ba = new Base(1);
    Derived *de = (Derived*)ba;

    ba->print();
    ba->vPrint();

    de->print();
    de->vPrint();
    
    return 0;
}

这段代码输出是怎样的?
答:

C++面试题进阶_第1张图片

记住一点:普通函数在编译时就确定了,虚函数只有在运行时才确定调用哪个。

3.找错题

试题1:

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

试题2:

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

试题3:

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

答:

  • 试题1字符串str1需要11个字节才能存放下(包括末尾的‘0’),而string只有10个字节的空间,strcpy会导致数组越界;
  • 试题2中str1循环赋值后没有‘0’结束,所以在strcpy的时候会产生不确定的结果,这是因为在strcpy中是以‘0’字符判断字符串是否结束的。
  • 试题3中if(strlen(str1) <= 10)应改为if(strlen(str1) < 10),因为strlen的结果未统计‘0’所占用的1个字节。

附录:
如何编写一个标准strcpy函数(10分标准)。

//将源字符串加const,表明其为输入参数,加2分
char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc )
{
  //对源地址和目的地址加非0断言,加3分
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 char *address = strDest;
 // 基本原理,2分
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
   //为了实现链式操作,将目的地址返回,加3分
  return address;
}

10分版的strlen函数。

int strlen( const char *str ) //输入参数const
{
 assert( strt != NULL ); //断言字符串地址非0
 int len;
 while( (*str++) != '\0' )
 {
  len++;
 }
 return len;
}

4.找错题

试题4:

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

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

试题5:

char *GetMemory( void )
{
 char p[] = "hello world";
 return p;
}

void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 str = GetMemory();
 printf( str );
}

试题6:

void GetMemory( char **p, int num )
{
 *p = (char *) malloc( num );
}

void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( &str, 100 );//应该加上是否申请成功
 strcpy( str, "hello" );
 printf( str );
}

试题7:

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

答:

  • 试题4传入中GetMemory( char *p )函数的形参为字符串指针,在函数内部修改形参并不能真正的改变传入形参的值,执行完GetMemory( str )函数后的str仍然为NULL;
  • 试题5的GetMemory函数中的p[]数组为函数内的局部自动变量,在函数返回后,内存已经被释放。
  • 试题6的GetMemory避免了试题4的问题,传入GetMemory的参数为字符串指针的指针,但是在GetMemory中执行申请内存及赋值语句*p = (char *) malloc( num )后未判断内存是否申请成功,应加上:

if ( *p == NULL )
{
 ...//进行申请内存失败处理
}
另外,Test函数中未对malloc的内存进行释放。

  • 试题7存在与试题6同样的问题,在执行char str = (char ) malloc(100);后未进行内存是否申请成功的判断;另外,在free(str)后未置str为空,导致可能变成一个“野”指针,应加上:

str = NULL;

附录:
看看下面的一段程序有什么错误:

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int *p;
 *p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = *p;
}
  • 在swap函数中,p是一个“野”指针,有可能指向系统区,导致程序运行的崩溃。在VC++中DEBUG运行时提示错误“Access Violation”。该程序应该改为:
swap( int* p1,int* p2 )
{
 int p;
 p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = p;
}

5.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 ) = ?

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。

    
## 6.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...
}

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 );
}


## 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(); // 析构函数
String & operator = (const String &other); // 赋值函数

private:

char *m_data; // 用于保存字符串

};


答:

//普通构造函数
String::String(const char *str)
{

if (str == NULL)
{
    if (m_data == 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);
    if (m_data == NULL)
        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()
{

delete[] m_data; // 或delete m_data;
m_data = NULL;

}

//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);
if (m_data == NULL)
    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::operator = (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);
if (m_data == NULL)
    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

}

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。

## 8.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

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, Big-endian  模式的CPU对操作数的存放方式是从高字节到低字节。在弄清楚这个之前要弄清楚这个问题:**字节从左到右为从高到低!** 假设从地址0x4000开始存放: 0x12345678,是个32位四个字节的数据,最高字节是0x12,最低字节是0x78:在Little-endian模式CPU内存中的存放方式为: (高字节在高地址, 低字节在低地址) 

内存地址0x4000 0x4001 0x4002 0x4003 

存放内容 0x78  0x56   0x34   0x12 

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