C语言常见面试题【备战春招秋招】

一、用变量a给出下面的定义

此题除了笔试题出现，在面试或双选会中hr也偶尔会让人去手写

一个有十个指针的数组，该指针指向的是一个整形数

一个指向有十个整型数组的指针

一个指向函数的指针，该函数有一个整形参数并返回一个整形数

一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整形参数并返回一个整型数

int *a[10];
int (*a)[10];
int (*a)(int);
int (*a[10])(int);

二、函数指针一般用在什么地方？

1）需要调用函数但不知道函数名，只能知道函数地址的情况

• 回调函数：当一个对象需要响应另一个对象的某些事件时，可以使用函数指针作为回调机制的一部分。例如，在图型用户界面中，可能需要将鼠标点击或键盘输入的事件处理程序与某个函数绑定，以便执行特定的操作。

• 动态库：在编程语言如C/C++中，函数指针也用于访问外部库中的函数。通过将函数地址存储在函数指针中，可以间接地调用这些函数。

  2）建立函数指针表（函数指针数组）管理多个函数

  • 多态性：在面向对象编程中，函数指针可以用于实现方法的重载或多态。例如，一个基类可能定义多个同名虚函数，而子类可以通过重写这些函数来实现不同的行为。（虚函数表）

    3）函数指针作为参数传递给其他函数

    • signal()：该函数用于设置信号处理函数，在触发对应信号的时候，调用指定的函数。
    • pthread_create()：该函数用于创建线程，传递一个函数指针用于指定线程处理函数

      三、指针常量与常量指针的定义以及区别，分别用在什么地方？

      int a = 10;
      const int *p = &a;      //常量指针，不能通过指针p去修改变量a的值，但可以改变p的指向
      int const *p = &a;      //常量指针，同上
      int * const p = &a;     //指针常量，可以通过指针p去修改变量a的值，但不能改变p的指向

      常量指针一般用于传递常量数据给函数，以确保数据不被修改。另外调用函数的人员也能明确传入的参数不会被修改。

      指针常量可以确保指针不会意外地指向其它非法地址，减少段错误出现概率。比如在C++中的引用的实现原理就是指针常量，另外C++中this指针也是指针常量。

      四、strlen与sizeof的区别？

      strlen主要用于计算字符串的长度，不包含'\0'。而sizeof主要用于计算类型的大小。如下示例

      char buf[1024] = "hello";
      char *p = buf;
      char buf2[] = "hello";
      sizeof(buf);   //1024，buf类型为char[1024]，所占空间大小为1024
      strlen(buf);   //5, 字符串长度为5
      sizeof(p);     //32位系统上为4，64位系统上为8  p的类型为char *是指针类型
      strlen(p);     //5，计算的依然是字符串长度
      sizeof(buf2);  //6，数组长度会被初始化为6，最后一位用于保存'\0'
      strlen(buf2);  //5，字符串长度依然为5

      五、define与XX的区别

      define是预处理指令，用于定义常量、宏等，是在编译之前进行文本替换。

      1）define与const的区别

              C/C++ 语言可以用 const 来定义常量，也可以用 #define 来定义常量。但是前者比后\者有更多的优点：

              const 常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换可能会 产生意料不到的错误（边际效应）。

              有些集成化的调试工具可以对 const 常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。 

      2）define与typedef的区别       

              typedef 可以为数据类型定义新的名称，使代码更易读，减少重复代码，提高代码的可维护性。而如果使用宏替换数据类型，在声明一系列变量时会有问题。例如：

      #define FLOAT_POINTER float *
      FLOAT_POINTER pa, pb;

      预处理器会将该声明转换为

      float * pa, pb;  //pa为float的指针类型，但pb是float类型

      typedef是在C++11前替换类型别名的唯一选择（C++11后可使用using替换）。不过typedef只能用于替换类型别名。

      3）宏函数与函数 / 内联函数 的优缺点

      宏函数优点是效率高，没有函数调用开销，但缺点是可读性差，容易出错。

      函数的优点是可读性好，易于调试与维护，缺点是有函数调用开销。

      扩展：函数调用开销在C++中可以用内联函数规避，内联函数是在编译阶段进行函数体替换，但缺点是函数体内必须简洁，不能使用循环以及开关语句。

      六、请描述C语言五种内存模型

      • BSS段：用于存放未初始化的全局变量和静态变量，在程序执行前会被清零。

      • 数据段(data)：用于存放已初始化的全局变量和静态变量。

      • 只读数据段(rodata)：存放一些常量，例如常量字符串

      • 代码段(text)：存放程序的机器指令，即可执行的代码。

      • 栈：用于存放函数的局部变量、函数参数、返回地址等，以及函数调用的上下文信息。

      • 堆：用于动态分配内存，由程序员手动管理，通常用于存放动态分配的数据结构和对象

        数据段与BSS段可以归为 静态区

        只读数据段与代码段可以归为 常量区

        一般描述可以直接说：堆区、栈区、静态区、常量区、代码段

        七、C语言程序文件的编译过程分为几个步骤？每个步骤都做什么事情？

        1. 预处理（Preprocessing）：处理以#开头的预处理指令，如#include、#define等，生成经过宏替换的源文件。

        2. 编译（Compilation）：将预处理后的源文件翻译成汇编代码。

        3. 汇编（Assembly）：将汇编代码翻译成目标文件（Object file）。

        4. 链接（Linking）：将目标文件与库文件链接，生成可执行文件。

        八、请描述下堆和栈的区别

        注意此题有陷阱，在数据结构中与内存中都存在堆与栈的概念。所以需要分开回答。

        栈在数据结构中分为顺序栈与链式栈，为顺序存储结构，存储数据要求先进后出，堆在数据结构中主要使用二叉树实现，分为大顶堆与小顶堆。

        栈在内存中一般有系统管理，分配方式按照“后进先出”原则进行，另外栈的空间容量较小，访问速度相对较快。堆在内存中的管理由程序员自行管理，使用完毕后必须手动释放，否则会导致内存泄漏，堆的空间容量相对较大，可以动态扩展空间，访问堆需要通过指针间接访问，响应速度相对较慢。

        九、const关键字的理解

        为最常见的面试问题之一，发挥空间很大，切忌只谈一点点内容，最好回答问题的时候增加使用位置

        const关键字用于声明常量，表示该变量的数值在程序执行期间不能被修改。主要用法如下

        1. 常量声明：用于声明常量，如const int MAX_SIZE = 100;。参考第五题与define的区别

        2. 函数参数：用于声明函数参数为常量，以防止函数修改参数值。

        3. 指针：用于声明指针为常量指针或指向常量的指针，以确保指针指向的数据不被修改。参考第三题

        4.成员函数（C++）：用于声明成员函数为常量成员函数，表示该函数不会修改对象的状态。

        使用const能提高函数健壮性与可读性。我们一般在能加const的地方都建议加上const。

        十、static关键字的理解

        1. 在全局变量前使用static：

                静态全局变量：限制全局变量的作用域，使其只在当前文件内可见，不同文件中的同名静态全局变量不会冲突。

        2. 在局部变量前使用static：

                静态局部变量：使局部变量在函数调用结束后仍保持其值，不会被销毁，下次调用函数时仍保持上次的值。

        3. 在函数前使用static：

                静态函数：限制函数的作用域，使其只在当前文件内可见，不同文件中的同名静态函数不会冲突。

        
                总的来说，static关键字可以用于限制变量或函数的作用域，使其在特定范围内可见，同时可以保持静态变量的值不变

        十一、内存分配的方式

        内存分配方式有三种：

        （1） 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static 变量。

        （2） 在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。

        （3） 从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用 malloc 或 new 申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用 free 或 delete 释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。

        十二、volatile关键字的理解

        此题目多出现于嵌入式相关岗位或者涉及操作系统开发的公司，应用层开发的岗位考的概率不大

        volatile关键字用于告诉编译器该变量是易变的，可能会在未知的时间被改变，编译器不应该对其进行优化。volatile关键字一般会用在以下情况：

        1. 外部硬件状态：用于声明与外部硬件相关的变量，如IO端口状态、定时器计数器等，这些变量的值可能会在程序之外被改变。

        2. 多线程共享变量：用于声明多线程共享的变量，防止编译器对变量的读写进行优化，确保变量的实时性。

        3. 信号处理：用于声明在信号处理程序中可能被改变的变量，以确保在信号处理程序中对变量的访问是正确的。

        结语

        编写该文章目的主要为想从事相关工作的同学找到一份好的工作，以上题目在面试中经常出现，如果有在外面试的朋友发现有更常见更经典的题目也可以私信告知，后续也会更新到博客当中。

        如果有朋友想系统的学习相关知识，从事相关的行业，可以私信我，有一些经典的电子档书籍资料和开源网课学习链接。