1 預(yù)處理

問(wèn)題1：什么是預(yù)編譯？何時(shí)需要預(yù)編譯？

答：

預(yù)編譯又稱預(yù)處理，是整個(gè)編譯過(guò)程最先做的工作，即程序執(zhí)行前的一些預(yù)處理工作。主要處理#開(kāi)頭的指令。如拷貝#include包含的文件代碼、替換#define定義的宏、條件編譯#if等。.

何時(shí)需要預(yù)編譯：

1、總是使用不經(jīng)常改動(dòng)的大型代碼體。

2、程序由多個(gè)模塊組成，所有模塊都使用一組標(biāo)準(zhǔn)的包含文件和相同的編譯選項(xiàng)。在這種情況下，可以將所有包含文件預(yù)編譯為一個(gè)預(yù)編譯頭。

問(wèn)題2：寫(xiě)一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”宏，這個(gè)宏輸入兩個(gè)參數(shù)并返回較小的一個(gè)

答:#define MIN(x, y) ((x)<(y)?(x):(y)) //結(jié)尾沒(méi)有;

問(wèn)題3：#與##的作用？

答：#是把宏參數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串的運(yùn)算符，##是把兩個(gè)宏參數(shù)連接的運(yùn)算符。

例如：

#define STR(arg) #arg 則宏STR(hello)展開(kāi)時(shí)為”hello”

#define NAME(y) name_y 則宏NAME(1)展開(kāi)時(shí)仍為name_y

#define NAME(y) name_##y 則宏NAME(1)展開(kāi)為name_1

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

則宏DECLARE(val, int)展開(kāi)為int val_int_type

問(wèn)題4：如何避免頭文件被重復(fù)包含？

答：

例如，為避免頭文件my_head.h被重復(fù)包含，可在其中使用條件編譯：

#ifndef _MY_HEAD_H #define _MY_HEAD_H /*空宏*/ /*其他語(yǔ)句*/ #endif

2 關(guān)鍵字

問(wèn)題1：static關(guān)鍵字的作用？

答：

Static的用途主要有兩個(gè)，一是用于修飾存儲(chǔ)類型使之成為靜態(tài)存儲(chǔ)類型，二是用于修飾鏈接屬性使之成為內(nèi)部鏈接屬性。

1靜態(tài)存儲(chǔ)類型：

在函數(shù)內(nèi)定義的靜態(tài)局部變量，該變量存在內(nèi)存的靜態(tài)區(qū)，所以即使該函數(shù)運(yùn)行結(jié)束，靜態(tài)變量的值不會(huì)被銷毀，函數(shù)下次運(yùn)行時(shí)能仍用到這個(gè)值。

在函數(shù)外定義的靜態(tài)變量——靜態(tài)全局變量，該變量的作用域只能在定義該變量的文件中，不能被其他文件通過(guò)extern引用。

2 內(nèi)部鏈接屬性

靜態(tài)函數(shù)只能在聲明它的源文件中使用。

問(wèn)題2：const關(guān)鍵字的作用？

答：

1聲明常變量，使得指定的變量不能被修改。

const int a = 5;/*a的值一直為5，不能被改變*/

const int b; b = 10;/*b的值被賦值為10后，不能被改變*/

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

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

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

2修飾函數(shù)形參，使得形參在函數(shù)內(nèi)不能被修改，表示輸入?yún)?shù)。

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

3修飾函數(shù)返回值，使得函數(shù)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();

問(wèn)題3：volatile關(guān)鍵字的作用？

答：

volatile指定的關(guān)鍵字可能被系統(tǒng)、硬件、進(jìn)程/線程改變，強(qiáng)制編譯器每次從內(nèi)存中取得該變量的值，而不是從被優(yōu)化后的寄存器中讀取。例子:硬件時(shí)鐘;多線程中被多個(gè)任務(wù)共享的變量等。

問(wèn)題4：extern關(guān)鍵字的作用？

答：

1用于修飾變量或函數(shù)，表明該變量或函數(shù)都是在別的文件中定義的，提示編譯器在其他文件中尋找定義。

extern int a; extern int *p; extern int array[]; extern void fun(void);

其中，在函數(shù)的聲明帶有關(guān)鍵字extern，僅僅是暗示這個(gè)函數(shù)可能在別的源文件中定義，沒(méi)有其他作用。如：

頭文件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; }

此時(shí)，展開(kāi)頭文件A_MODULE.h后，為

extern int func(int a, int b);/*雖然暗示可能在別的源文件中定義，但又在本文件中定義，所以extern并沒(méi)有起到什么作用，但也不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤*/

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);/ 展開(kāi)頭文件A_MODULE.h后，為 extern int func(int a, int b);/*暗示在別的源文件中定義，所以在下面使用func(5,10)時(shí)，在鏈接的時(shí)候到別的目標(biāo)文件中尋找定義*/ int ret = func(10,5);

2 用于extern “c

extern “c”的作用就是為了能夠正確實(shí)現(xiàn)C++代碼調(diào)用其他C語(yǔ)言代碼。加上extern "C"后，會(huì)指示編譯器這部分代碼按C語(yǔ)言的編譯方式進(jìn)行編譯，而不是C++的。

C++作為一種與C兼容的語(yǔ)言，保留了一部分面向過(guò)程語(yǔ)言的特點(diǎn)，如可以定義不屬于任何類的全局變量和函數(shù)，但C++畢竟是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，為了支持函數(shù)的重載，對(duì)函數(shù)的編譯方式與C的不同。例如，在C++中，對(duì)函數(shù)void fun(int,int)編譯后的名稱可能是_fun_int_int，而C中沒(méi)有重載機(jī)制，一般直接利用函數(shù)名來(lái)指定編譯后函數(shù)的名稱，如上面的函數(shù)編譯后的名稱可能是_fun。

這樣問(wèn)題就來(lái)了，如果在C++中調(diào)用的函數(shù)如上例中的fun(1,2)是用C語(yǔ)言在源文件a_module.c中實(shí)現(xiàn)和編譯的，那么函數(shù)fun在目標(biāo)文件a_module.obj中的函數(shù)名為_fun，而C++在源文件b_module.cpp通過(guò)調(diào)用其對(duì)外提供的頭文件a_module.h引用后，調(diào)用fun，則直接以C++的編譯方式來(lái)編譯，使得fun編譯后在目標(biāo)文件b_module.obj的名稱為_fun_int_int，這樣在鏈接的時(shí)候，因?yàn)?em>_fun_int_int的函數(shù)在目標(biāo)文件a_module.obj中不存在，導(dǎo)致了鏈接錯(cuò)誤。

解決方法是讓b_module.cpp知道函數(shù)fun是用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)和編譯了，在調(diào)用的時(shí)候，采用與C語(yǔ)言一樣的方式來(lái)編譯。該方法可以通過(guò)extern “C”來(lái)實(shí)現(xiàn)（具體用法見(jiàn)下面）。一般，在用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)函數(shù)的時(shí)候，要考慮到這個(gè)函數(shù)可能會(huì)被C++程序調(diào)用，所以在設(shè)計(jì)頭文件時(shí)，應(yīng)該這樣聲明頭文件：

/*頭文件a_module.h*/ /*頭文件被CPP文件include時(shí)，CPP文件中都含有該自定義的宏__cplusplus*/ /*這樣通過(guò)extern “C”告訴C++編譯器，extern “C”{}里包含的函數(shù)都用C的方式來(lái)編譯*/ #ifdef __cplusplus  extern “C” { #endif extern void fun(int a, int b); #ifdef __cplusplus } #endif

extern "C"的使用方式

1. 可以是單一語(yǔ)句

extern "C" doublesqrt(double);

2. 可以是復(fù)合語(yǔ)句, 相當(dāng)于復(fù)合語(yǔ)句中的聲明都加了extern "C"

    extern "C"   {   double sqrt(double);   int min(int, int);   }

3.可以包含頭文件，相當(dāng)于頭文件中的聲明都加了extern"C"

   extern "C"   {     #include <cmath>   }

4. 不可以將extern"C" 添加在函數(shù)內(nèi)部

5. 如果函數(shù)有多個(gè)聲明，可以都加extern"C", 也可以只出現(xiàn)在第一次聲明中，后面的聲明會(huì)接受第一個(gè)鏈接指示符的規(guī)則。

6. 除extern"C", 還有extern "FORTRAN" 等。

問(wèn)題5：sizeof關(guān)鍵字的作用？

答：

sizeof是在編譯階段處理，且不能被編譯為機(jī)器碼。sizeof的結(jié)果等于對(duì)象或類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。sizeof的返回值類型為size_t。

變量：int a; sizeof(a)為4；

指針：int *p; sizeof(p)為4；

數(shù)組：int b[10]; sizeof(b)為數(shù)組的大小，4*10；int c[0]; sizeof(c)等于0

結(jié)構(gòu)體：struct (int a; char ch;)s1; sizeof(s1)為8 與結(jié)構(gòu)體字節(jié)對(duì)齊有關(guān)。

注意：不能對(duì)結(jié)構(gòu)體中的位域成員使用sizeof

sizeof(void)等于1

sizeof(void *)等于4

3 結(jié)構(gòu)體

問(wèn)題1：結(jié)構(gòu)體的賦值？

答：

C語(yǔ)言中對(duì)結(jié)構(gòu)體變量的賦值或者在初始化或者在定義后按字段賦值。

方式1：初始化

struct tag {  chara;  int b; }x = {‘A’, 1};/*初始化*/ 或 struct tag { char a; int b; }; struct tag x = {‘A’,1};/*在定義變量時(shí)初始化*/

GNU C中可使用另外一種方式：

struct tag { char a; int b; }x = { .a = ‘A’, .b =1; }; 或 struct tag { char a; int b; }; struct tag x = {  .a= ‘A’,  .b=1, };

方式2：定義變量后按字段賦值

struct tag { char a; int b; }; struct tag x;/*定義變量*/ x.a = ‘A’;/*按字段賦值*/ x.b = 1; /*按字段賦值*/

而當(dāng)你使用初始化的方式來(lái)賦值時(shí)，如x = {‘A’,1};則出錯(cuò)。

方式3：結(jié)構(gòu)變量間的賦值

struct tag {  chara;  int b; }; struct tag x,y; x.a=’A’; x.b=1; y = x;/*結(jié)構(gòu)變量間直接賦值*/

問(wèn)題2：結(jié)構(gòu)體變量如何比較？

答：雖然結(jié)構(gòu)體變量之間可以通過(guò)=直接賦值，但不同通過(guò)比較符如==來(lái)比較，因?yàn)楸容^符只作用于基本數(shù)據(jù)類型。這個(gè)時(shí)候，只能通過(guò)int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);來(lái)進(jìn)行內(nèi)存上的比較。

問(wèn)題3：結(jié)構(gòu)體位域

答：

位域是一個(gè)或多個(gè)位的字段，不同長(zhǎng)度的字段（如聲明為unsigned int類型）存儲(chǔ)于一個(gè)或多個(gè)其所聲明類型的變量中（如整型變量中）。

位域的類型：可以是char、short、int，多數(shù)使用int，使用時(shí)最好帶上signed或unsigned

位域的特點(diǎn)：字段可以不命名，如unsignedint :1;可用來(lái)填充；unsigned int :0; 0寬度用來(lái)強(qiáng)制在下一個(gè)整型（因此處是unsigned int類型）邊界上對(duì)齊。

位域的定義：

struct st1 { unsigned chara:7;/*字段a占用了一個(gè)字節(jié)的7個(gè)bit*/ unsigned charb:2;/*字段b占用了2個(gè)bit*/ unsigned charc:7;/*字段c占用了7個(gè)bit*/ }s1;

sizeof(s1)等于3。因?yàn)橐粋€(gè)位域字段必須存儲(chǔ)在其位域類型的一個(gè)單元所占空間中,不能橫跨兩個(gè)該位域類型的單元。也就是說(shuō)，當(dāng)某個(gè)位域字段正處于兩個(gè)該位域類型的單元中間時(shí)，只使用第二個(gè)單元，第一個(gè)單元剩余的bit位置補(bǔ)（pad）0。

于是可知Sizeof(s2)等于3*sizeof(int)即12

struct st2 { unsigned inta:31; unsigned intb:2;/*前一個(gè)整型變量只剩下1個(gè)bit，容不下2個(gè)bit，所以只能存放在下一個(gè)整型變量*/ unsigned int c:31; }s2;

位域的好處：

1.有些信息在存儲(chǔ)時(shí)，并不需要占用一個(gè)完整的字節(jié)， 而只需占幾個(gè)或一個(gè)二進(jìn)制位。例如在存放一個(gè)開(kāi)關(guān)量時(shí)，只有0和1 兩種狀態(tài)，用一位二進(jìn)位即可。這樣節(jié)省存儲(chǔ)空間，而且處理簡(jiǎn)便。這樣就可以把幾個(gè)不同的對(duì)象用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制位域來(lái)表示。
2.可以很方便的利用位域把一個(gè)變量給按位分解。比如只需要4個(gè)大小在0到3的隨即數(shù)，就可以只rand()一次，然后每個(gè)位域取2個(gè)二進(jìn)制位即可，省時(shí)省空間。

位域的缺點(diǎn)：

不同系統(tǒng)對(duì)位域的處理可能有不同的結(jié)果，如位段成員在內(nèi)存中是從左向右分配的還是從右向左分配的，所以位域的使用不利于程序的可移植性。

問(wèn)題4：結(jié)構(gòu)體成員數(shù)組大小為0

結(jié)構(gòu)體數(shù)組成員的大小為0是GNU C的一個(gè)特性。好處是可以在結(jié)構(gòu)體中分配不定長(zhǎng)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]的大小為0. #define SIZE 100 st_t *s = (st_t *)malloc(sizeof(st_t) + SIZE);

4 函數(shù)

問(wèn)題1：函數(shù)參數(shù)入棧順序

答：

C語(yǔ)言函數(shù)參數(shù)入棧順序是從右向左的，這是由編譯器決定的，更具體的說(shuō)是函數(shù)調(diào)用約定決定了參數(shù)的入棧順序。C語(yǔ)言采用是函數(shù)調(diào)用約定是__cdecl的，所以對(duì)于函數(shù)的聲明，完整的形式是：int __cdecl func(int a, int b);

問(wèn)題2：inline內(nèi)聯(lián)函數(shù)

答：

inline關(guān)鍵字僅僅是建議編譯器做內(nèi)聯(lián)展開(kāi)處理，即是將函數(shù)直接嵌入調(diào)用程序的主體，省去了調(diào)用/返回指令。

5 內(nèi)存分配回收

問(wèn)題1： malloc/free與new/delete的區(qū)別

答：

1) malloc與free是C/C++語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，new/delete是C++的運(yùn)算符。它們都可用于申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。

2) 對(duì)于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對(duì)象而言，光用maloc/free無(wú)法滿足動(dòng)態(tài)對(duì)象的要求。對(duì)象在創(chuàng)建的同時(shí)要自動(dòng)執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，對(duì)象在消亡之前要自動(dòng)執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。由于malloc/free是庫(kù)函數(shù)而不是運(yùn)算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務(wù)強(qiáng)加于malloc/free。因此C++語(yǔ)言需要一個(gè)能完成動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運(yùn)算符new，以及一個(gè)能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運(yùn)算符delete。注意new/delete不是庫(kù)函數(shù)。
我們不要企圖用malloc/free來(lái)完成動(dòng)態(tài)對(duì)象的內(nèi)存管理，應(yīng)該用new/delete。由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的“對(duì)象”沒(méi)有構(gòu)造與析構(gòu)的過(guò)程，對(duì)它們而言malloc/free和new/delete是等價(jià)的。

3) 既然new/delete的功能完全覆蓋了malloc/free，為什么C++不把malloc/free淘汰出局呢？這是因?yàn)?em>C++程序經(jīng)常要調(diào)用C函數(shù)，而C程序只能用malloc/free管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存。
如果用free釋放“new創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)對(duì)象”，那么該對(duì)象因無(wú)法執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)而可能導(dǎo)致程序出錯(cuò)。如果用delete釋放“malloc申請(qǐng)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存”，結(jié)果也會(huì)導(dǎo)致程序出錯(cuò)，但是該程序的可讀性很差。所以new/delete必須配對(duì)使用，malloc/free也一樣。

問(wèn)題2：malloc(0)返回值

答：如果請(qǐng)求的長(zhǎng)度為0，則標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言函數(shù)malloc返回一個(gè)null指針或不能用于訪問(wèn)對(duì)象的非null指針，該指針能被free安全使用。

6 可變參數(shù)列表

可變參數(shù)列表是通過(guò)宏來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些宏定義在stdarg.h頭文件，它是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分。這個(gè)頭文件聲明了一個(gè)類型va_list和三個(gè)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的第一個(gè)參數(shù)是va_list類型的變量，第二個(gè)參數(shù)是省略號(hào)前最后一個(gè)有名字的參數(shù)，功能是初始化va_list類型的變量，將其值設(shè)置為可變參數(shù)的第一個(gè)變量。

宏va_arg的第一個(gè)參數(shù)是va_list類型的變量，第二個(gè)參數(shù)是參數(shù)列表的下一個(gè)參數(shù)的類型。va_arg返回va_list變量的值，并使該變量指向下一個(gè)可變參數(shù)。

宏va_end是在va_arg訪問(wèn)完最后一個(gè)可變參數(shù)之后調(diào)用的。

問(wèn)題1：實(shí)現(xiàn)printf函數(shù)

/*（轉(zhuǎn)載）  * 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 != '