C语言学习二

by myyuan 0 Comments

预处理

问题一:什么是预编译?何时需要预编译?

答:预编译又称预处理,是整个编译过程最先做的工作,即程序执行前的一些预处理工作。主要处理#开头的指令。如拷贝#include包含的文件代码、替换#define定义的宏、条件编译#if等。.

何时需要预编译:

1、总是使用不经常改动的大型代码体。

2、程序由多个模块组成,所有模块都使用一组标准的包含文件和相同的编译选项。在这种情况下,可以将所有包含文件预编译为一个预编译头。

问题二:写一个“标准”宏,这个宏输入两个参数并返回较小的一个

答:#define MIN(x, y) ((x)<(y)?(x):(y)) //结尾没有;

问题三:#与##的作用?

答:#是把宏参数转化为字符串的运算符,##是把两个宏参数连接的运算符。

例如:

#define STR(arg) #arg 则宏STR(hello)展开时为”hello”

#define NAME(y) name_y 则宏NAME(1)展开时仍为name_y

#define NAME(y) name_##y 则宏NAME(1)展开为name_1

#define DECLARE(name, type) typename##_##type##_type,

则宏DECLARE(val, int)展开为int val_int_type

问题四:如何避免头文件被重复包含?

答:

例如,为避免头文件my_head.h被重复包含,可在其中使用条件编译:

#ifndef _MY_HEAD_H

#define _MY_HEAD_H /*空宏*/

/*其他语句*/

#endif

关键字

问题一:static关键字的作用?

答:

Static的用途主要有两个,一是用于修饰存储类型使之成为静态存储类型,二是用于修饰链接属性使之成为内部链接属性。

1.静态存储类型:

在函数内定义的静态局部变量,该变量存在内存的静态区,所以即使该函数运行结束,静态变量的值不会被销毁,函数下次运行时能仍用到这个值。

在函数外定义的静态变量——静态全局变量,该变量的作用域只能在定义该变量的文件中,不能被其他文件通过extern引用。

2. 内部链接属性

静态函数只能在声明它的源文件中使用。

问题二:const关键字的作用?

答:

1.声明常变量,使得指定的变量不能被修改。

const int a = 5;/*a的值一直为5,不能被改变*/

const int b; b = 10;/*b的值被赋值为10后,不能被改变*/

const int *ptr; /*ptr为指向整型常量的指针,ptr的值可以修改,但不能修改其所指向的值*/

int *const ptr;/*ptr为指向整型的常量指针,ptr的值不能修改,但可以修改其所指向的值*/

const int *const ptr;/*ptr为指向整型常量的常量指针,ptr及其指向的值都不能修改*/

2.修饰函数形参,使得形参在函数内不能被修改,表示输入参数。

如int fun(const int a);或int fun(const char *str);

3.修饰函数返回值,使得函数的返回值不能被修改。

const char *getstr(void);使用:const *str= getstr();

const int getint(void); 使用:const int a =getint();

问题三:volatile关键字的作用?

答:

volatile指定的关键字可能被系统、硬件、进程/线程改变,强制编译器每次从内存中取得该变量的值,而不是从被优化后的寄存器中读取。例子:硬件时钟;多线程中被多个任务共享的变量等。

问题四:extern关键字的作用?

答:

1.用于修饰变量或函数,表明该变量或函数都是在别的文件中定义的,提示编译器在其他文件中寻找定义。

extern int a;

extern int *p;

extern int array[];

extern void fun(void);

其中,在函数的声明带有关键字extern,仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件中定义,没有其他作用。如:

头文件A:A_MODULE.h中包含

extern int func(int a, int b);

源文件A: A_MODULE.c中

#include “A_MODULE.h”

int func(int a, int b)

{

returna+b;

}

此时,展开头文件A_MODULE.h后,为

extern int func(int a, int b);/*虽然暗示可能在别的源文件中定义,但又在本文件中定义,所以extern并没有起到什么作用,但也不会产生错误*/

int func(int a, int b)

{

returna+b;

}

而源文件B:B_MODULE.c中,

#include “A_MODULE.h”

int ret = func(10,5);/

展开头文件A_MODULE.h后,为

extern int func(int a, int b);/*暗示在别的源文件中定义,所以在下面使用func(5,10)时,在链接的时候到别的目标文件中寻找定义*/

int ret = func(10,5);

2 .用于extern “c

extern “c”的作用就是为了能够正确实现C++代码调用其他C语言代码。加上extern “C”后,会指示编译器这部分代码按C语言的编译方式进行编译,而不是C++的。

C++作为一种与C兼容的语言,保留了一部分面向过程语言的特点,如可以定义不属于任何类的全局变量和函数,但C++毕竟是一种面向对象的语言,为了支持函数的重载,对函数的编译方式与C的不同。例如,在C++中,对函数void fun(int,int)编译后的名称可能是_fun_int_int,而C中没有重载机制,一般直接利用函数名来指定编译后函数的名称,如上面的函数编译后的名称可能是_fun。

这样问题就来了,如果在C++中调用的函数如上例中的fun(1,2)是用C语言在源文件a_module.c中实现和编译的,那么函数fun在目标文件a_module.obj中的函数名为_fun,而C++在源文件b_module.cpp通过调用其对外提供的头文件a_module.h引用后,调用fun,则直接以C++的编译方式来编译,使得fun编译后在目标文件b_module.obj的名称为_fun_int_int,这样在链接的时候,因为_fun_int_int的函数在目标文件a_module.obj中不存在,导致了链接错误。

解决方法是让b_module.cpp知道函数fun是用C语言实现和编译了,在调用的时候,采用与C语言一样的方式来编译。该方法可以通过extern “C”来实现(具体用法见下面)。一般,在用C语言实现函数的时候,要考虑到这个函数可能会被C++程序调用,所以在设计头文件时,应该这样声明头文件:

/*头文件a_module.h*/

/*头文件被CPP文件include时,CPP文件中都含有该自定义的宏__cplusplus*/

/*这样通过extern “C”告诉C++编译器,extern “C”{}里包含的函数都用C的方式来编译*/

#ifdef __cplusplus

extern “C”

{

#endif

extern void fun(int a, int b);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

extern “C”的使用方式

1. 可以是单一语句

extern “C” doublesqrt(double);

2. 可以是复合语句, 相当于复合语句中的声明都加了extern “C”

extern “C”

{

double sqrt(double);

int min(int, int);

}

3.可以包含头文件,相当于头文件中的声明都加了extern”C”

extern “C”

{

#include <cmath>

}

4. 不可以将extern”C” 添加在函数内部

5. 如果函数有多个声明,可以都加extern”C”, 也可以只出现在第一次声明中,后面的声明会接受第一个链接指示符的规则。

6. 除extern”C”, 还有extern “FORTRAN” 等。

问题五:sizeof关键字的作用?

答:

sizeof是在编译阶段处理,且不能被编译为机器码。sizeof的结果等于对象或类型所占的内存字节数。sizeof的返回值类型为size_t。

变量:int a; sizeof(a)为4;

指针:int *p; sizeof(p)为4;

数组:int b[10]; sizeof(b)为数组的大小,4*10;int c[0]; sizeof(c)等于0

结构体:struct (int a; char ch;)s1; sizeof(s1)为8 与结构体字节对齐有关。

注意:不能对结构体中的位域成员使用sizeof

sizeof(void)等于1

sizeof(void *)等于4

结构体

问题一:结构体的赋值?

答:

C语言中对结构体变量的赋值或者在初始化或者在定义后按字段赋值。

方式1:初始化

struct tag

{

chara;

int b;

}x = {‘A’, 1};/*初始化*/

struct tag

{

char a;

int b;

};

struct tag x = {‘A’,1};/*在定义变量时初始化*/

GNU C中可使用另外一种方式:

struct tag

{

char a;

int b;

}x =

{

.a = ‘A’,

.b =1;

};

struct tag

{

char a;

int b;

};

struct tag x =

{

.a= ‘A’,

.b=1,

};

方式2:定义变量后按字段赋值

struct tag

{

char a;

int b;

};

struct tag x;/*定义变量*/

x.a = ‘A’;/*按字段赋值*/

x.b = 1; /*按字段赋值*/

而当你使用初始化的方式来赋值时,如x = {‘A’,1};则出错。

方式3:结构变量间的赋值

struct tag

{

chara;

int b;

};

struct tag x,y;

x.a=’A’;

x.b=1;

y = x;/*结构变量间直接赋值*/

问题二:结构体变量如何比较?

答:虽然结构体变量之间可以通过=直接赋值,但不同通过比较符如==来比较,因为比较符只作用于基本数据类型。这个时候,只能通过int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);来进行内存上的比较。

问题三:结构体位域

答:

位域是一个或多个位的字段,不同长度的字段(如声明为unsigned int类型)存储于一个或多个其所声明类型的变量中(如整型变量中)。

位域的类型:可以是char、short、int,多数使用int,使用时最好带上signed或unsigned

位域的特点:字段可以不命名,如unsignedint :1;可用来填充;unsigned int :0; 0宽度用来强制在下一个整型(因此处是unsigned int类型)边界上对齐。

位域的定义:

struct st1

{

unsigned chara:7;/*字段a占用了一个字节的7个bit*/

unsigned charb:2;/*字段b占用了2个bit*/

unsigned charc:7;/*字段c占用了7个bit*/

}s1;

sizeof(s1)等于3。因为一个位域字段必须存储在其位域类型的一个单元所占空间中,不能横跨两个该位域类型的单元。也就是说,当某个位域字段正处于两个该位域类型的单元中间时,只使用第二个单元,第一个单元剩余的bit位置补(pad)0。

于是可知Sizeof(s2)等于3*sizeof(int)即12

struct st2

{

unsigned inta:31;

unsigned intb:2;/*前一个整型变量只剩下1个bit,容不下2个bit,所以只能存放在下一个整型变量*/

unsigned int c:31;

}s2;

位域的好处:

1.有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节, 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态,用一位二进位即可。这样节省存储空间,而且处理简便。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

2.可以很方便的利用位域把一个变量给按位分解。比如只需要4个大小在0到3的随即数,就可以只rand()一次,然后每个位域取2个二进制位即可,省时省空间。

位域的缺点:

不同系统对位域的处理可能有不同的结果,如位段成员在内存中是从左向右分配的还是从右向左分配的,所以位域的使用不利于程序的可移植性。

问题四:结构体成员数组大小为0

结构体数组成员的大小为0是GNU C的一个特性。好处是可以在结构体中分配不定长的大小。如

typedef struct st

{

inta;

int b;

char c[0];

}st_t;

sizeof(st_t)等于8,即char c[0]的大小为0.

#define SIZE 100

st_t *s = (st_t *)malloc(sizeof(st_t) + SIZE);

函数

问题一:函数参数入栈顺序

答:

C语言函数参数入栈顺序是从右向左的,这是由编译器决定的,更具体的说是函数调用约定决定了参数的入栈顺序。C语言采用是函数调用约定是__cdecl的,所以对于函数的声明,完整的形式是:int __cdecl func(int a, int b);

问题二:inline内联函数

答:

inline关键字仅仅是建议编译器做内联展开处理,即是将函数直接嵌入调用程序的主体,省去了调用/返回指令。

内存分配回收

问题一: malloc/free与new/delete的区别

答:

1) malloc与free是C/C++语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

2) 对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程,对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

3) 既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?这是因为C++程序经常要调用C函数,而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

如果用free释放“new创建的动态对象”,那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”,结果也会导致程序出错,但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用,malloc/free也一样。

问题二:malloc(0)返回值

答:如果请求的长度为0,则标准C语言函数malloc返回一个null指针或不能用于访问对象的非null指针,该指针能被free安全使用。

可变参数列表

可变参数列表是通过宏来实现的,这些宏定义在stdarg.h头文件,它是标准库的一部分。这个头文件声明了一个类型va_list和三个宏:va_start、va_arg和va_end。

typedef char *va_list;

#define va_start(ap, A) (void)((ap) = (char *)&(A) + _Bnd(A, _AUPBND))

#define va_arg(ap, T) (*(T )((ap) += _Bnd(T, _AUPBND)) – _Bnd(T, _ADNBND)))

#define va_end(ap) (void)0

int print(char *format, …)

宏va_start的第一个参数是va_list类型的变量,第二个参数是省略号前最后一个有名字的参数,功能是初始化va_list类型的变量,将其值设置为可变参数的第一个变量。

宏va_arg的第一个参数是va_list类型的变量,第二个参数是参数列表的下一个参数的类型。va_arg返回va_list变量的值,并使该变量指向下一个可变参数。

宏va_end是在va_arg访问完最后一个可变参数之后调用的。

问题一:实现printf函数

* A simple printf function. Only support the following format:

* Code Format

* %c character

* %d signed integers

* %i signed integers

* %s a string of characters

* %o octal

* %x unsigned hexadecimal

*/

int my_printf( const char* format, …)

{

va_list arg;

int done = 0;

va_start (arg, format);

while( *format != ”)

{

if( *format == ‘%’)

{

if( *(format+1) == ‘c’ )

{

char c = (char)va_arg(arg, int);

putc(c, stdout);

} else if( *(format+1) == ‘d’ || *(format+1) == ‘i’)

{

char store[20];

int i = va_arg(arg, int);

char* str = store;

itoa(i, store, 10);

while( *str != ”) putc(*str++, stdout);

} else if( *(format+1) == ‘o’)

{

char store[20];

int i = va_arg(arg, int);

char* str = store;

itoa(i, store, 8);

while( *str != ”) putc(*str++, stdout);

} else if( *(format+1) == ‘x’)

{

char store[20];

int i = va_arg(arg, int);

char* str = store;

itoa(i, store, 16);

while( *str != ”) putc(*str++, stdout);

} else if( *(format+1) == ‘s’ )

{

char* str = va_arg(arg, char*);

while( *str != ”) putc(*str++, stdout);

}

// Skip this two characters.

format += 2;

} else {

putc(*format++, stdout);

}

}

va_end (arg);

return done;

}

其他

问题一:ASSERT()的作用

答:ASSERT()是一个调试程序时经常使用的宏,在程序运行时它计算括号内的表达式,如果表达式为FALSE (0), 程序将报告错误,并终止执行。如果表达式不为0,则继续执行后面的语句。这个宏通常原来判断程序中是否出现了明显非法的数据,如果出现了终止程序以免导致严重后果,同时也便于查找错误。例如,变量n在程序中不应该为0,如果为0可能导致错误,你可以这样写程序:

……

ASSERT( n != 0);

k = 10/ n;

…..

ASSERT只有在Debug版本中才有效,如果编译为Release版本则被忽略。

assert()的功能类似,它是ANSI C标准中规定的函数,它与ASSERT的一个重要区别是可以用在Release版本中。

问题二:system(“pause”);的作用

答:系统的暂停程序,按任意键继续,屏幕会打印,”按任意键继续。。。。。”省去了使用getchar();

问题三:请问C++的类和C里面的struct有什么区别?

答:c++中的类具有成员保护功能,并且具有继承,多态这类oo特点,而c里的struct没有。c里面的struct没有成员函数,不能继承,派生等等.

找错题

试题一:

void test1()

{

char string[10];

char* str1 = “0123456789”;

strcpy(string, str1);

}

解答:字符串str1有11个字节(包括末尾的结束符”),而string只有10个字节,故而strcpy会导致数组string越界。

试题二:

void test2()

{

char string[10], str1[10];

int i;

for(i=0; i<10; i++)

{

str1= ‘a’;

}

strcpy(string, str1);

}

解答:因为str1没有结束符”,故而strcpy复制的字符数不确定。strcpy源码如下:

[cpp] view plain copy

  1. #include <string.h>
  2. char *strcpy(char *s1, cosnt char *s2)
  3. {
  4. char *s = s1;
  5. for (s = s1; (*s++ = *s2++) != ”;)/*最后的结束符”也会被复制*/
  6. ;
  7. return s1;
  8. }

试题三:

void test3(char* str1)

{

char string[10];

if(strlen(str1) <= 10 )

{

strcpy(string, str1);

}

}

解答:应修改为if (strlen(str1) < 10),因为strlen的结果未统计最后的结束符”。strlen的源码如下:

[cpp] view plain copy

  1. #include <string.h>
  2. size_t strlen(const char *s)
  3. {
  4. const char *sc;
  5. for (sc = s; *sc != ”; ++sc)/*不包含最后的结束符”*/
  6. ;
  7. return (sc – s);
  8. }

试题四:

void GetMemory(char *p)

{

p = (char *)malloc( 100 );

}

void Test( void )

{

char *str = NULL;

GetMemory(str);

strcpy(str,”hello world”);

printf(str);

}

解答:C语言中的函数参数为传值参数,在函数内对形参的修改并不能改变对应实参的值。故而调用GetMemory后,str仍为NULL。

试题五:

char *GetMemory( void )

{

char p[] = “hello world”;

return p;

}

void Test( void )

{

char *str = NULL;

str = GetMemory();

printf(str);

}

解答:GetMemory中,p为局部变量,在函数返回后,该局部变量被回收。故而str仍为NULL

试题六:

void GetMemory( char **p, int num )

{

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

}

void Test( void )

{

char *str = NULL;

GetMemory(&str, 100);

strcpy(str, “hello”);

printf(str);

}

解答:试题6避免了试题4的问题,但在GetMemory内,未对*p为NULL情况的判断。当*p不为NULL时,在printf后,也未对malloc的空间进行free

试题七:

void Test( void )

{

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

strcpy(str, “hello” );

free(str);

… //省略的其它语句

}

解答:未对str为NULL的情况的判断,在free(str)后,str未设置为NULL,可能变成一个野指针(后面对str的操作可能会导致踩内存)。

试题八:

swap(int* p1,int* p2)

{

int *p;

*p = *p1;

*p1 = *p2;

*p2 = *p;

}

解答:在swap函数中,p是个野指针,可能指向系统区,导致程序运行的崩溃。故而,程序应改为:

swap(int* p1,int* p2)

{

int p;

p = *p1;

*p1 = *p2;

*p2 = p;

}

特此声明:仅供个人学习参考,如有侵权行为,请登录留言,在24小时内尽快删除。详情请加qq群:529824506.

0

Leave a reply

Your email address will not be published.

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

20 + 1 =