经典C/C++面试题（五）

 转自：

http://hi.baidu.com/qrs1/blog/item/a095bccb53c7faf552664f10.html

 

40. 链表题：一个链表的结点结构

struct Node

{

int data ;

Node *next ;

};

typedef struct Node Node ;

(1)已知链表的头结点head,写一个函数把这个链表逆序 ( Intel)

Node * ReverseList(Node *head) //链表逆序

{

if ( head == NULL || head->next == NULL )

return head;

Node *p1 = head ;

Node *p2 = p1->next ;

Node *p3 = p2->next ;

p1->next = NULL ;

while ( p3 != NULL )

{

p2->next = p1 ;

p1 = p2 ;

p2 = p3 ;

p3 = p3->next ;

}

p2->next = p1 ;

head = p2 ;

return head ;

}

(2)已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序。(保留所有结点，即便大小相同）

Node * Merge(Node *head1 , Node *head2)

{

if ( head1 == NULL)

return head2 ;

if ( head2 == NULL)

return head1 ;

Node *head = NULL ;

Node *p1 = NULL;

Node *p2 = NULL;

if ( head1->data < head2->data )

{

head = head1 ;

p1 = head1->next;

p2 = head2 ;

}

else

{

head = head2 ;

p2 = head2->next ;

p1 = head1 ;

}

Node *pcurrent = head ;

while ( p1 != NULL && p2 != NULL)

{

if ( p1->data <= p2->data )

{

pcurrent->next = p1 ;

pcurrent = p1 ;

p1 = p1->next ;

}

else

{

pcurrent->next = p2 ;

pcurrent = p2 ;

p2 = p2->next ;

}

}

if ( p1 != NULL )

pcurrent->next = p1 ;

if ( p2 != NULL )

pcurrent->next = p2 ;

return head ;

}

(3)已知两个链表head1 和head2 各自有序，请把它们合并成一个链表依然有序，这次要求用递归方法进行。 (Autodesk)

答案：

Node * MergeRecursive(Node *head1 , Node *head2)

{

if ( head1 == NULL )

return head2 ;

if ( head2 == NULL)

return head1 ;

Node *head = NULL ;

if ( head1->data < head2->data )

{

head = head1 ;

head->next = MergeRecursive(head1->next,head2);

}

else

{

head = head2 ;

head->next = MergeRecursive(head1,head2->next);

}

return head ;

}

41. 分析一下这段程序的输出 (Autodesk)

class B

{

public:

B()

{

cout<<"default constructor"<<endl;

}

~B()

{

cout<<"destructed"<<endl;

}

B(int i):data(i) //B(int) works as a converter ( int -> instance ofB)

{

cout<<"constructed by parameter " << data <<endl;

}

private:

int data;

};

B Play( B b)

{

return b ;

}

(1) results:

int main(int argc, char* argv[]) constructed by parameter 5

{ destructedB(5)形参析构

B t1 = Play(5); B t2 = Play(t1); 　destructed t1形参析构

return 0;　　　　　　　　　　　　 destructedt2　注意顺序！

} destructedt1

(2) results:

int main(int argc, char* argv[]) constructed by parameter 5

{ destructedB(5)形参析构

B t1 = Play(5); B t2 = Play(10); 　constructed by parameter 10

return 0;　　　　　　　　　　　　 destructedB(10)形参析构

} destructedt2　注意顺序！

destructedt1

42. 写一个函数找出一个整数数组中，第二大的数 （Microsoft）

答案：

const int MINNUMBER = -32767 ;

int find_sec_max( int data[] , int count)

{

int maxnumber = data[0] ;

int sec_max = MINNUMBER ;

for ( int i = 1 ; i < count ; i++)

{

if ( data > maxnumber )

{

sec_max = maxnumber ;

maxnumber = data ;

}

else

{

if ( data > sec_max )

sec_max = data ;

}

}

return sec_max ;

}

43. 写一个在一个字符串(n)中寻找一个子串(m)第一个位置的函数。

KMP算法效率最好，时间复杂度是Ｏ(n+m)。

44. 多重继承的内存分配问题：

比如有class A : public class B, public class C {}

那么A的内存结构大致是怎么样的？

这个是compiler-dependent的, 不同的实现其细节可能不同。

如果不考虑有虚函数、虚继承的话就相当简单；否则的话，相当复杂。

可以参考《深入探索C++对象模型》，或者：http://blog.youkuaiyun.com/wfwd/archive/2006/05/30/763797.aspx

45. 如何判断一个单链表是有环的？（注意不能用标志位，最多只能用两个额外指针）

struct node { char val; node* next;}

bool check(const node* head) {} //return false : 无环；true: 有环

一种O（n）的办法就是（搞两个指针，一个每次递增一步，一个每次递增两步，如果有环的话两者必然重合，反之亦然）：

bool check(const node* head)

{

if(head==NULL) return false;

node *low=head, *fast=head->next;

while(fast!=NULL && fast->next!=NULL)

{

low=low->next;

fast=fast->next->next;

if(low==fast) return true;

}

return false;

}

1. C++的类和C里面的struct有什么区别？

struct成员默认访问权限为public，而class成员默认访问权限为private

2. 析构函数和虚函数的用法和作用

析构函数是在对象生存期结束时自动调用的函数，用来释放在构造函数分配的内存。

虚函数是指被关键字virtual说明的函数，作用是使用C++语言的多态特性

3. 全局变量和局部变量有什么区别？是怎么实现的？操作系统和编译器是怎么知道的?

1) 全局变量的作用用这个程序块,而局部变量作用于当前函数

2) 前者在内存中分配在全局数据区,后者分配在栈区

3) 生命周期不同：全局变量随主程序创建和创建，随主程序销毁而销毁，局部变量在局部函数内部，甚至局部循环体等内部存在，退出就不存在

4) 使用方式不同：通过声明后全局变量程序的各个部分都可以用到，局部变量只能在局部使用

4. 有N个大小不等的自然数（1--N），请将它们由小到大排序.要求程序算法：时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。

void sort(int e[], int n)

{

int i;

int t;

for (i=1; i<n+1; i++)

{

t = e[e[i]];

e[e[i]] = e[i];

e[i] = t;

}

}

5. 堆与栈的去区别

A. 申请方式不同

Stack由系统自动分配，而heap需要程序员自己申请，并指明大小。

B. 申请后系统的响应不同

Stack：只要栈的剩余空间大于申请空间，系统就为程序提供内存，否则将抛出栈溢出异常

Heap：当系统收到程序申请时，先遍历操作系统中记录空闲内存地址的链表，寻找第一个大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空间结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。另外，大多数系统还会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，以便于delete语句正确释放空间。而且，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动将多余的那部分重新放入空闲链表。

C. 申请大小限制的不同

Stack：在windows下，栈的大小是2M（也可能是1M它是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

Heap：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

D. 申请效率的比较：

栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。

堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便。

另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。

E. 堆和栈中的存储内容

栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。

堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

6. 含参数的宏与函数的优缺点

宏：

优点：在预处理阶段完成，不占用编译时间，同时，省去了函数调用的开销，运行效率高

缺点：不进行类型检查，多次宏替换会导致代码体积变大，而且由于宏本质上是字符串替换，故可能会由于一些参数的副作用导致得出错误的结果。

函数：

优点：没有带参数宏可能导致的副作用，进行类型检查，计算的正确性更有保证。

缺点：函数调用需要参数、返回地址等的入栈、出栈开销，效率没有带参数宏高

PS：宏与内联函数的区别

内联函数和宏都是在程序出现的地方展开，内联函数不是通过函数调用实现的，是在调用该函数的程序处将它展开（在编译期间完成的）；宏同样是；

不同的是：内联函数可以在编译期间完成诸如类型检测，语句是否正确等编译功能；宏就不具有这样的功能，而且宏展开的时间和内联函数也是不同的（在运行期间展开）

7. Windows程序的入口是哪里？写出Windows消息机制的流程

Windows程序的入口是WinMain()函数。

Windows应用程序消息处理机制：

A. 操作系统接收应用程序的窗口消息，将消息投递到该应用程序的消息队列中

B. 应用程序在消息循环中调用GetMessage函数从消息队列中取出一条一条的消息，取出消息后，应用程序可以对消息进行一些预处理。

C. 应用程序调用DispatchMessage，将消息回传给操作系统。

D. 系统利用WNDCLASS结构体的lpfnWndProc成员保存的窗口过程函数的指针调用窗口过程，对消息进行处理。

8. 如何定义和实现一个类的成员函数为回调函数

A.什么是回调函数?

简而言之，回调函数就是被调用者回头调用调用者的函数。

使用回调函数实际上就是在调用某个函数（通常是API函数）时，将自己的一个函数（这个函数为回调函数）的地址作为参数传递给那个被调用函数。而该被调用函数在需要的时候，利用传递的地址调用回调函数。

回调函数，就是由你自己写的，你需要调用另外一个函数，而这个函数的其中一个参数，就是你的这个回调函数名。这样，系统在必要的时候，就会调用你写的回调函数，这样你就可以在回调函数里完成你要做的事。

B.如何定义和实现一个类的成员函数为回调函数

要定义和实现一个类的成员函数为回调函数需要做三件事：

a．声明；

b．定义；

c．设置触发条件，就是在你的函数中把你的回调函数名作为一个参数，以便系统调用

如：

一、声明回调函数类型

typedef void (*FunPtr)(void);

二、定义回调函数

class A

{

public:

A();

static void callBackFun(void)//回调函数，必须声明为static

{

cout<<"callBackFun"<<endl;

}

virtual ~A();

};

三、设置触发条件

void Funtype(FunPtr p)

{

p();

}

void main(void)

{

Funtype(A::callBackFun);

}

C. 回调函数与API函数

回调和API非常接近，他们的共性都是跨层调用的函数。但区别是API是低层提供给高层的调用，一般这个函数对高层都是已知的；而回调正好相反，他是高层提供给底层的调用，对于低层他是未知的，必须由高层进行安装，这个安装函数其实就是一个低层提供的API，安装后低层不知道这个回调的名字，但它通过一个函数指针来保存这个回调函数，在需要调用时，只需引用这个函数指针和相关的参数指针。

其实：回调就是该函数写在高层，低层通过一个函数指针保存这个函数，在某个事件的触发下，低层通过该函数指针调用高层那个函数。