10道C++输出易错笔试题收集

文章由LinuxBoy分享于2019-04-01 04:04:32热评（394）

10道C++输出易错笔试题收集

下面这些题目都是我之前准备笔试面试过程中积累的，大部分都是知名公司的笔试题，C++基础薄弱的很容易栽进去。我从中选了10道简单的题，C++初学者可以进来挑战下，C++大牛也可以作为娱乐玩下（比如下面的第6题）。为了便于大家思考，将题目与答案分开，不过无论题目本身如何，我觉得后面的解析过程更值得学习，因为涉及很多我们学习C++过程中必知必会的小知识点。

第一部分：题目

如下函数，在32 bit系统foo(2^31-3)的值是：（）
```
 int foo(int x)
 {
     return x&-x;
 }
```
A：0 B: 1 C: 2 D: 4
运算符优先级
unsigned char i=0x80;
printf("0x%x\n", ~i>>3+1);
输出什么？

静态对象是否调用构造函数？

 #include <iostream>
 using namespace std;

 class A
 {
 public:
     A() { cout << "A's Constructor Called " << endl;  }
 };

 class B
 {
     static A a;
 public:
     B() { cout << "B's Constructor Called " << endl; }
 };

 int main()
 {
     B b;
     return 0;
 }

union问题

 #include <stdio.h>

 union
 {
     int i;
     char x[2];
 }a;
 int main()
 {
     a.x[0] = 10;
     a.x[1] = 1;
     printf("%d",a.i);
     return 0;
 }

下面代码会报错吗？为什么？

class A {
public:
  int m;
  void print() {  cout << "A\n";  } 
};
A *pa = 0;
pa->print();

下面代码的输出是什么？（非常考基础水平的一道题）

char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};  
char **cp[] = { c + 3 , c + 2 , c + 1 , c};  
char ***cpp = cp;  
int main(void)  
{  
 printf("%s",**++cpp);  
 printf("%s",*--*++cpp+3);  
 printf("%s",*cpp[-2]+3);  
 printf("%s\n",cpp[-1][-1]+1);  

 return 0;  
}

结构体

#include <stdio.h>
struct data
{
int a;
unsigned short b;
};
int main(void)
{
data mData;
mData.b = 0x0102;
char *pData = (char *)&mData;
printf("%d %d", sizeof(pData), (int)(*(pData + 4)));
return 0;
}

改变string变量的值？

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void chg_str(string str) {
 str = "ichgit";
}
int main() {
 string s = "sarrr";
 chg_str(s);

 printf("%s\n", s.c_str());
 cout << s << endl;
 return 0;
}

静态变量的输出

#include <stdio.h>
int sum(int a) {
 int c = 0;
 static int b = 3; // 只执行一次
 c++;
 b += 2;
 return (a + b + c);
}
int main() {
 int i;
 int a = 2;
 for(i = 0; i < 5; ++i) {
     printf("%d\n", sum(a));
 }
 return 0;
}

返回值加const修饰的必要性
你觉得下面两种写法有区别吗？
```
int GetInt(void) 
const int GetInt(void)
```
如果是下面的呢？其中A 为用户自定义的数据类型。
```
A GetA(void)
const A GetA(void) 
```

第二部分：答案详细解析

如下函数，在32 bit系统foo(2^31-3)的值是：
```
 int foo(int x)
 {
     return x&-x;
 }
```
A：0 B: 1 C: 2 D: 4

答案：C
解释：我只想说注意运算符优先级，注意^是异或而不是幂次方。
运算符优先级
unsigned char i=0x80;
printf("0x%x\n", ~i>>3+1);
输出什么？

输出：0xfffffff7（提示：+的优先级优于>>）
如果将unsigned去掉，则输出0x7。

静态对象是否调用构造函数？

#include <iostream>
 using namespace std;

 class A
 {
 public:
     A() { cout << "A's Constructor Called " << endl;  }
 };

 class B
 {
     static A a;
 public:
     B() { cout << "B's Constructor Called " << endl; }
 };

 int main()
 {
     B b;
     return 0;
 }

输出：

B's Constructor Called

解释：上面的程序只是调用了B的构造函数，没有调用A的构造函数。因为静态成员变量只是在类中声明，没有定义。静态成员变量必须在类外使用作用域标识符显式定义。
如果我们没有显式定义静态成员变量a，就试图访问它，编译会出错，比如下面的程序编译出错：
#include <iostream>
 using namespace std;

 class A
 {
     int x;
 public:
     A() { cout << "A's constructor called " << endl;  }
 };

 class B
 {
     static A a;
 public:
     B() { cout << "B's constructor called " << endl; }
     static A getA() { return a; }
 };

 int main()
 {
     B b;
     A a = b.getA();
     return 0;
 }
输出：
Compiler Error: undefined reference to `B::a

如果我们加上a的定义，那么上面的程序可以正常运行，
注意：如果A是个空类，没有数据成员x，则就算B中的a未定义也还是能运行成功的，即可以访问A。
#include <iostream>
 using namespace std;

 class A
 {
     int x;
 public:
     A() { cout << "A's constructor called " << endl;  }
 };

 class B
 {
     static A a;
 public:
     B() { cout << "B's constructor called " << endl; }
     static A getA() { return a; }
 };

 A B::a;  // definition of a

 int main()
 {
     B b1, b2, b3;
     A a = b1.getA();

     return 0;
 }
输出：
A's constructor called
B's constructor called
B's constructor called
B's constructor called

上面的程序调用B的构造函数3次，但是只调用A的构造函数一次，因为静态成员变量被所有对象共享，这也是它被称为类变量的原因。同时，静态成员变量也可以通过类名直接访问，比如下面的程序没有通过任何类对象访问，只是通过类访问a。
 int main()
 {
     // static member 'a' is accessed without any object of B
     A a = B::getA();

     return 0;
 }
输出：

A's constructor called

union问题
```
#include <stdio.h>

 union
 {
     int i;
     char x[2];
 }a;
 int main()
 {
     a.x[0] = 10;
     a.x[1] = 1;
     printf("%d",a.i);
     return 0;
 }
```
输出：266，自己画个内存结构图就知道了，注意union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放。Union的大小为其内部所有变量的最大值，并且按照类型最大值的整数倍进行内存对齐。
下面代码会报错吗？为什么？
```
class A {
public:
  int m;
  void print() {  cout << "A\n";  } 
};
A *pa = 0;
pa->print();
```
答案：正常输出。上面的代码可以这样理解（这非常重要）：

void print(A *this) { cout << "A\n"; } A *pa = 0; print_A();

也就是：并不是类没有初始化就不能调用类的成员函数，如果成员函数只是简单的打印个东西，没有调用类成员啥的就不会报段错误。

下面代码的输出是什么？（非常考基础水平的一道题）

char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"}; char **cp[] = { c + 3 , c + 2 , c + 1 , c}; char ***cpp = cp; int main(void) { printf("%s",**++cpp); printf("%s",*--*++cpp+3); printf("%s",*cpp[-2]+3); printf("%s\n",cpp[-1][-1]+1); return 0; }

解答：
c是一个指针数组，每个数组元素都是char*类型的指针，值分别是那些字符串(的首地址)：

c[0] = "ENTER"
c[1] = "NEW"
c[2] = "POINT"
c[3] = "FIRST"

而[]和*是本质一样的运算，即c[i]=*(c+i)。

c和c+i都是char *[]类型，它可以退化成char **类型，再看cp，它正好是一个char **的数组，来看它的值：

cp[0] = c + 3
cp[1] = c + 2
cp[2] = c + 1
cp[3] = c

引用后就有：cp[0][0]=*(c + 3)=c[3]="FIRST"，以此类推。

cp是char **[]类型，它可以退化成char ***类型，看最后的cpp，它正是char ***类型，它是一个指针变量，和上面两个不同，上面两个是数组。

这样分析过后，下面的解析就一目了然了：

printf("%s",**++cpp);
++cpp的值是cp+1，引用一次后是cp[1]再引用是*cp[1]=c[2]="POINT"，第一句的输出

printf("%s",*--*++cpp+3);
再++cpp的值是cp+2，引用一次是cp[2]=c+1，再对这进行--，减后是c再引用是c[0]="ENTER"再+3，字符串指针指到"ER"，输出是"ER"

printf("%s",*cpp[-2]+3);
这时cpp的值是cp+2，cpp[-2]=*(cpp-2)=*(cp+2-2)=cp[0]=c+3，再引用是c[3]="FIRST",+3 字符串指针指到"ST"，输出是"ST"

printf("%s\n",cpp[-1][-1]+1);
cpp还是cp+2，cpp[-1]=*(cpp-1)=*(cp+2-1)=cp[1]=c+2，再[-1]得*(c+2-1)=c[1]="NEW",+1字符串指针指到"EW"，输出是"EW"。

结构体

#include <stdio.h> struct data { int a; unsigned short b; }; int main(void) { data mData; mData.b = 0x0102; char *pData = (char *)&mData; printf("%d %d", sizeof(pData), (int)(*(pData + 4))); return 0; }

输出：4 2

说明：一般变量都是从高到低分配内存地址，但对于结构体来说，结构体的成员在内存中顺序存放，所占内存地址依次增高，第一个成员处于低地址处，最后一个成员处于最高地址处，但结构体成员的内存分配不一定是连续的，编译器会对其成员变量依据前面介绍的 “对齐”原则进行处理。

补充知识点：

除了栈以外，堆、只读数据区、全局变量地址增长方向都是从低到高的。

改变string变量的值？

#include <iostream> #include <string> using namespace std; void chg_str(string str) { str = "ichgit"; } int main() { string s = "sarrr"; chg_str(s); printf("%s\n", s.c_str()); cout << s << endl; return 0; }

输出：仍为“sarrr”。
解释：string是传值参数，不能修改其值。要想改变string变量的值，可以改为传地址方式：

#include <iostream> #include <string> using namespace std; void chg_str(string *str) { *str = "ichgit"; } int main() { string s = "sarrr"; chg_str(&s); printf("%s\n", s.c_str()); cout << s << endl; return 0; }

静态变量的输出

#include <stdio.h> int sum(int a) { int c = 0; static int b = 3; // 只执行一次 c++; b += 2; return (a + b + c); } int main() { int i; int a = 2; for(i = 0; i < 5; ++i) { printf("%d\n", sum(a)); } return 0; }

输出：8 10 12 14 16
解释：存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运��时就完成初始化，也是唯一的一次初始化，此后该初始化不再执行，相当于一次执行后就作废，静态局部变量保存了前次被调用后留下的值。

返回值加const修饰的必要性
你觉得下面两种写法有区别吗？

int GetInt(void) const int GetInt(void)

如果是下面的呢？其中A 为用户自定义的数据类型。

A GetA(void) const A GetA(void)

答案：没有任何区别。
解释：如果函数返回值采用“值传递方式”，由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中，加const 修饰没有任何价值。所以，对于值传递来说，加const没有太多意义。
所以：

不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。

不要把函数A GetA(void) 写成const A GetA(void)。

在编程中要尽可能多的使用const（比如函数参数采用const&修饰），这样可以获得编译器的帮助，以便写出健壮性的代码。

C++ Primer Plus 第6版中文版清晰有书签PDF+源代码

读C++ Primer 之构造函数陷阱

读C++ Primer 之智能指针

读C++ Primer 之句柄类

将C语言梳理一下，分布在以下10个章节中：

Linux-C成长之路（一）：Linux下C编程概要

Linux-C成长之路（二）：基本数据类型

Linux-C成长之路（三）：基本IO函数操作

Linux-C成长之路（四）：运算符

Linux-C成长之路（五）：控制流

Linux-C成长之路（六）：函数要义

Linux-C成长之路（七）：数组与指针

Linux-C成长之路（八）：存储类，动态内存

Linux-C成长之路（九）：复合数据类型

Linux-C成长之路（十）：其他高级议题

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