C++開發工程師筆試題和面試題答案（50題）(三)

更新：2023-09-18 08:49:38 高考升學網

　　35. 將“引用”作為函數參數有哪些特點?

　　(1)傳遞引用給函數與傳遞指針的效果是一樣的。這時，被調函數的形參就成為原來主調函數中的實參變量或對象的一個別名來使用，所以在被調函數中對形參變量的操作就是對其相應的目標對象(在主調函數中)的操作。

　　(2)使用引用傳遞函數的參數，在內存中并沒有產生實參的副本，它是直接對實參操作;而使用一般變量傳遞函數的參數，當發生函數調用時，需要給形參分配存儲單元，形參變量是實參變量的副本;如果傳遞的是對象，還將調用拷貝構造函數。因此，當參數傳遞的數據較大時，用引用比用一般變量傳遞參數的效率和所占空間都好。

　　(3)使用指針作為函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果，但是，在被調函數中同樣要給形參分配存儲單元，且需要重復使用”指針變量名”的形式進行運算，這很容易產生錯誤且程序的閱讀性較差;另一方面，在主調函數的調用點處，必須用變量的地址作為實參。而引用更容易使用，更清晰。

　　36. 在什么時候需要使用“常引用”?

　　如果既要利用引用提高程序的效率，又要保護傳遞給函數的數據不在函數中被改變，就應使用常引用。常引用聲明方式：const 類型標識符 &引用名=目標變量名;

　　例1

　　int a ;

　　const int &ra=a;

　　ra=1; //錯誤

　　a=1; //正確

　　例2

　　string foo( );

　　void bar(string & s);

　　那么下面的表達式將是非法的：

　　bar(foo( ));

　　bar(“hello world”);

　　原因在于foo( )和”hello world”串都會產生一個臨時對象，而在C++中，這些臨時對象都是const類型的。因此上面的表達式就是試圖將一個const類型的對象轉換為非const類型，這是非法的。

　　引用型參數應該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const 。

　　37. 將“引用”作為函數返回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?

　　格式：類型標識符 &函數名(形參列表及類型說明){ //函數體 }

　　好處：在內存中不產生被返回值的副本;(注意：正是因為這點原因，所以返回一個局部變量的引用是不可取的。因為隨著該局部變量生存期的結束，相應的引用也會失效，產生runtime error!

　　注意事項：

　　(1)不能返回局部變量的引用。這條可以參照Effective C++的Item 31。主要原因是局部變量會在函數返回后被銷毀，因此被返回的引用就成為了”無所指”的引用，程序會進入未知狀態。

　　(2)不能返回函數內部new分配的內存的引用。這條可以參照Effective C++的Item 31。雖然不存在局部變量的被動銷毀問題，可對于這種情況(返回函數內部new分配內存的引用)，又面臨其它尷尬局面。例如，被函數返回的引用只是作為一個臨時變量出現，而沒有被賦予一個實際的變量，那么這個引用所指向的空間(由new分配)就無法釋放，造成memory leak。

　　(3)可以返回類成員的引用，但最好是const。這條原則可以參照Effective C++的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種業務規則(business rule)相關聯的時候，其賦值常常與某些其它屬性或者對象的狀態有關，因此有必要將賦值操作封裝在一個業務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用(或指針)，那么對該屬性的單純賦值就會破壞業務規則的完整性。

　　(4)流操作符重載返回值申明為“引用”的作用：

　　流操作符<<和>>，這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout << “hello” << endl;　因此這兩個操作符的返回值應該是一個仍然支持這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：返回一個流對象和返回一個流對象指針。但是對于返回一個流對象，程序必須重新(拷貝)構造一個新的流對象，也就是說，連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的!這無法讓人接受。對于返回一個流指針則不能連續使用<<操作符。因此，返回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。賦值操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;賦值操作符的返回值必須是一個左值，以便可以被繼續賦值。因此引用成了這個操作符的惟一返回值選擇。

　　例3

　　#i nclude

　　int &put(int n);

　　int vals[10];

　　int error=-1;

　　void main()

　　{

　　put(0)=10; //以put(0)函數值作為左值，等價于vals[0]=10;

　　put(9)=20; //以put(9)函數值作為左值，等價于vals[9]=20;

　　cout<

　　}

　　int &put(int n)

　　{

　　if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];

　　else { cout<<”subscript error”; return error; }

　　}

　　(5)在另外的一些操作符中，卻千萬不能返回引用：+-/ 四則運算符。它們不能返回引用，Effective C++的Item23詳細的討論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，因此，它們必須構造一個對象作為返回值，可選的方案包括：返回一個對象、返回一個局部變量的引用，返回一個new分配的對象的引用、返回一個靜態對象引用。根據前面提到的引用作為返回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜態對象的引用又因為((a+b) == (c+d))會永遠為true而導致錯誤。所以可選的只剩下返回一個對象了。

　　38. “引用”與多態的關系?

　　引用是除指針外另一個可以產生多態效果的手段。這意味著，一個基類的引用可以指向它的派生類實例。

　　例4

　　Class A; Class B : Class A{…}; B b; A& ref = b;

　　39. “引用”與指針的區別是什么?

　　指針通過某個指針變量指向一個對象后，對它所指向的變量間接操作。程序中使用指針，程序的可讀性差;而引用本身就是目標變量的別名，對引用的操作就是對目標變量的操作。此外，就是上面提到的對函數傳ref和pointer的區別。

　　40. 什么時候需要“引用”?

　　流操作符<<和>>、賦值操作符=的返回值、拷貝構造函數的參數、賦值操作符=的參數、其它情況都推薦使用引用。

　　以上 2-8 參考：http://blog.csdn.net/wfwd/archive/2006/05/30/763551.aspx

　　41. 結構與聯合有和區別?

　　1. 結構和聯合都是由多個不同的數據類型成員組成，但在任何同一時刻，聯合中只存放了一個被選中的成員(所有成員共用一塊地址空間)，而結構的所有成員都存在(不同成員的存放地址不同)。

　　2. 對于聯合的不同成員賦值，將會對其它成員重寫，原來成員的值就不存在了，而對于結構的不同成員賦值是互不影響的。

　　42. 下面關于“聯合”的題目的輸出?

　　#i nclude

　　union

　　{

　　int i;

　　char x;

　　}a;

　　void main()

　　{

　　a.x[0] = 10;

　　a.x = 1;

　　printf(“%d”，a.i);

　　}

　　答案：266 (低位低地址，高位高地址，內存占用情況是Ox010A)

　　main()

　　{

　　union{ /定義一個聯合/

　　int i;

　　struct{ /在聯合中定義一個結構/

　　char first;

　　char second;

　　}half;

　　}number;

　　number.i=0×4241; /聯合成員賦值/

　　printf(“%c%c\n”， number.half.first， mumber.half.second);

　　number.half.first=’a'; /聯合中結構成員賦值/

　　number.half.second=’b';

　　printf(“%x\n”， number.i);

　　getch();

　　}

　　答案：AB (0×41對應’A'，是低位;Ox42對應’B'，是高位)

　　6261 (number.i和number.half共用一塊地址空間)

　　43. 已知strcpy的函數原型：char strcpy(char strDest， const char strSrc)其中strDest 是目的字符串，strSrc 是源字符串。不調用C++/C 的字符串庫函數，請編寫函數 strcpy。

　　答案：

　　char strcpy(char strDest， const char strSrc)

　　{

　　if ( strDest == NULL || strSrc == NULL)

　　return NULL ;

　　if ( strDest == strSrc)

　　return strDest ;

　　char tempptr = strDest ;

　　while( (strDest++ = strSrc++) != ‘\0’)

　　return tempptr ;

　　}

　　44. .h頭文件中的ifndef/define/endif 的作用?

　　答：防止該頭文件被重復引用。

　　45. #i nclude 與 #i nclude “file.h”的區別?

　　答：前者是從Standard Library的路徑尋找和引用file.h，而后者是從當前工作路徑搜尋并引用file.h。

　　46.在C++ 程序中調用被C 編譯器編譯后的函數，為什么要加extern “C”?

　　首先，作為extern是C/C++語言中表明函數和全局變量作用范圍(可見性)的關鍵字，該關鍵字告訴編譯器，其聲明的函數和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。

　　通常，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern聲明。例如，如果模塊B欲引用該模塊A中定義的全局變量和函數時只需包含模塊A的頭文件即可。這樣，模塊B中調用模塊A中的函數時，在編譯階段，模塊B雖然找不到該函數，但是并不會報錯;它會在連接階段中從模塊A編譯生成的目標代碼中找到此函數

　　extern “C”是連接申明(linkage declaration)，被extern “C”修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和連接的，來看看C++中對類似C的函數是怎樣編譯的：

　　作為一種面向對象的語言，C++支持函數重載，而過程式語言C則不支持。函數被C++編譯后在符號庫中的名字與C語言的不同。例如，假設某個函數的原型為：

　　void foo( int x， int y );

　　該函數被C編譯器編譯后在符號庫中的名字為_foo，而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字(不同的編譯器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的機制，生成的新名字稱為“mangled name”)。

　　_foo_int_int 這樣的名字包含了函數名、函數參數數量及類型信息，C++就是靠這種機制來實現函數重載的。例如，在C++中，函數void foo( int x， int y )與void foo( int x， float y )編譯生成的符號是不相同的，后者為_foo_int_float。

　　同樣地，C++中的變量除支持局部變量外，還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名，我們以”.”來區分。而本質上，編譯器在進行編譯時，與函數的處理相似，也為類中的變量取了一個獨一無二的名字，這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。

　　未加extern “C”聲明時的連接方式

　　假設在C++中，模塊A的頭文件如下：

　　// 模塊A頭文件　moduleA.h

　　#ifndef MODULE_A_H

　　#define MODULE_A_H

　　int foo( int x， int y );

　　#endif

　　在模塊B中引用該函數：

　　// 模塊B實現文件　moduleB.cpp

　　#i nclude “moduleA.h”

　　foo(2，3);

　　實際上，在連接階段，連接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號!

　　加extern “C”聲明后的編譯和連接方式

　　加extern “C”聲明后，模塊A的頭文件變為：

　　// 模塊A頭文件　moduleA.h

　　#ifndef MODULE_A_H

　　#define MODULE_A_H

　　extern “C” int foo( int x， int y );

　　#endif

　　在模塊B的實現文件中仍然調用foo( 2，3 )，其結果是：

　　(1)模塊A編譯生成foo的目標代碼時，沒有對其名字進行特殊處理，采用了C語言的方式;

　　(2)連接器在為模塊B的目標代碼尋找foo(2，3)調用時，尋找的是未經修改的符號名_foo。

　　如果在模塊A中函數聲明了foo為extern “C”類型，而模塊B中包含的是extern int foo( int x， int y ) ，則模塊B找不到模塊A中的函數;反之亦然。

　　所以，可以用一句話概括extern “C”這個聲明的真實目的(任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而為的，來源于真實世界的需求驅動。我們在思考問題時，不能只停留在這個語言是怎么做的，還要問一問它為什么要這么做，動機是什么，這樣我們可以更深入地理解許多問題)：實現C++與C及其它語言的混合編程。

　　明白了C++中extern “C”的設立動機，我們下面來具體分析extern “C”通常的使用技巧：

　　extern “C”的慣用法

　　(1)在C++中引用C語言中的函數和變量，在包含C語言頭文件(假設為cExample.h)時，需進行下列處理：

　　extern “C”

　　{

　　#i nclude “cExample.h”

　　}

　　而在C語言的頭文件中，對其外部函數只能指定為extern類型，C語言中不支持extern “C”聲明，在.c文件中包含了extern “C”時會出現編譯語法錯誤。

　　C++引用C函數例子工程中包含的三個文件的源代碼如下：

　　/ c語言頭文件：cExample.h /

　　#ifndef C_EXAMPLE_H

　　#define C_EXAMPLE_H