題解5道c++面試題第一期(含解題思路、答案解析和實現代碼)

本篇文章送上5道c/c++面試題目，並附上答案、解題思路以及擴展知識。

1. 求下面函數的返回值

#include <stdio.h>

int func(int x)
{
    int iCnt = 0;
    while(x)
    {
        iCnt++;
        x = x&(x-1);
    }
    return iCnt;
}

int main()
{
    printf("cnt = %d\n", func(9999));
    return 0;
}

這題問的是函數的返回值，而經過代碼咱們能看到返回值的多少取決於x何時變爲0，而x的值又取決於x&(x-1)這個表達式，在c++中有一個規則，凡是看到&或者|這樣的符號，那就把它左右兩邊的值轉換爲二進制去計算，假設x是7，轉換爲二進制是00000111,x-1那就是00000110，那x&(x-1)就變成00000110了，再減一個1，變成00000101，那x&(x-1)就是00000100，因此實際上這個表達式每執行一次，二進制就少一個1，這樣的話，這篇題目就轉換成了，輸入的數字轉換爲二進制有多少個1，那麼返回值就是多少。

9999轉換爲二進制是10011100001111，因此本道題目答案：cnt = 8。

2. 下面的代碼輸出是什麼？

給一段代碼，以下：

#include <stdio.h>

void testputs()
{
    unsigned int a = 6;//無符號整型
    int b = (-20);//有符號整型
    (a+b) > 6 ? puts(">6"):puts("<6");
}

int main()
{
    testputs();
    return 0;
}

初一看，6+(-20)應該是-14，那就應該輸出<6，可是這麼簡單的話，就不會有這麼一道題了，咱們編譯後實際上輸出了>6的結果，這是爲何呢，由於在c語言中，無符號和有符號進行運算或者比較的時候，都會直接把有符號的轉換爲無符號，而後再進行運算或者比較。

如今讓咱們增長一行代碼，看看輸出結果，以下：

#include <stdio.h>

void testputs()
{
    unsigned int a = 6;
    int b = (-20);
    (a+b) > 6 ? puts(">6"):puts("<6");
    printf("%u\n", b);//%u輸出無符號整型
}

int main()
{
    testputs();
    return 0;
}

編譯後輸出以下結果：

>6
4294967276

也就是說-20轉換爲無符號整型之後變成了4294967276，這個數字是怎麼來的呢，首先這裏涉及到int和unsigned int的取值範圍,以下：

• int類型取值範圍：-2^31~2^31-1；
• unsigned int類型取值範圍：0~2^32-1;

那有符號轉換爲無符號是什麼樣的一個規則呢，有符號的0轉換爲無符號也是0，而後有符號的-1轉換爲無符號其實就是unsigned int的最大值2^32-1，也就是4294967295，那-20的話，再減19那就是4294967276，這樣就獲得了咱們先前輸出的結果。

固然上面這是字面上的轉換規則，還有一種辦法，咱們能夠根據內存的存儲二進制去進行計算，本質上這個轉換隻是轉換了類型，但並不會去動內存中存儲的內容，那負數是怎麼存儲的呢，分三步：

• 首先求出相應正數的二進制；
• 而後按位取反；
• 加1；

那麼20的二進制是00000000000000000000000000010100，而後按位取反11111111111111111111111111101011，加1之後變成11111111111111111111111111101100，轉換爲無符號就是：4294967276。

3. 下面代碼一共產生多少個進程？

看下面這段代碼：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

int main()
{
    fork();
    fork()&&fork()||fork();
    fork();
    //while(1);
    return 0;
}

這題的關鍵有兩點：

• 第一個是要清楚fork函數的做用，fork函數是克隆出一個子進程，而且父進程返回子進程的進程ID，而子進程則返回0，而且在沒有判斷fork返回值的時候，父子進程共享全部的代碼；
• 第二是要知道符號&&和||的用法，對於&&，若是它左邊的表達式值爲真，則執行右邊的表達式，不然再也不執行後面的表達式，而對於||，若是它左邊的表達式爲真，則右邊的表達式再也不執行，不然繼續執行右邊的表達式。

下面咱們用一張圖來描述一下進程產生的過程：

下面咱們用文字對圖進行解說，以下：

• 1號進程是main函數產生的；
• 調用第一個fork函數之後，產生了2號進程；
• 此時已經存在1號進程和2號進程，而後他們都調用第二個fork函數，那就產生了3號進程和4號進程，此時對於fork函數返回值，1號進程返回了3號進程的id，2號進程返回了4號進程的id，而3號進程和4號進程都返回0；
• 根據上面說的，對於&&，只有左邊值不爲0，纔會繼續調用，因此只有1號進程和2號進程調用了第三個fork進程，分別產生了5號進程和6號進程，此時對於fork函數返回值，1號進程返回5號進程id，2號進程返回6號進程id，5號進程和6號進程都返回0；
• 接下來是符號||，它左邊爲假，纔會執行右邊的表達式，而||的左邊是fork()&&fork()，因此只要第二個fork函數和第三個fork函數的調用有任意一個返回值爲0，它都要執行第四個fork函數，而根據上面的第二點和第三點，三、四、五、6這四個進程都要執行第四個fork函數，繼而產生了七、八、九、10這四個進程；
• 最後的第五個fork函數調用沒有條件，全部現有的10個進程都要調用一次fork函數，最後就變成了20個進程。

因此答案是：20，咱們能夠把代碼裏面的while循環註釋放開，而後查看進程數量，就是20個進程。

4. 下面的代碼輸出什麼？

代碼以下：

#include <stdio.h>

int main()
{
    char *szName = "shengzhenjiayou";
    printf("%s %5.3s %3.5s %3.4s\n", szName, szName, szName, "aa");
    return 0;
}

先看輸出結果：shengzhenjiayou she sheng aa

這就很疑惑了，不少時候咱們只有在輸出浮點數的時候格式裏面纔會帶小數點，這裏輸出字符串帶小數點是什麼意思呢？

其實這裏%5.3s這樣的格式，小數點前面的表示至少要輸出的總寬度(其實就是對齊寬度)，小數點後面的表示從左邊開始字符串輸出的最大寬度，因此%5.3s輸出了' she'這樣的數據，它總共輸出5列，但只取字符串前面3列，不足的部分補空格，之因此空格在左邊，那是由於默認是右對齊的，那若是是%-5.3s這樣的，就會變成左對齊。

得出結論以下：對於%5.3s這樣的格式而言，小數點前面的表示最少要輸出這個寬度，小數點後面的表示只能從字符串中截取這個寬度的數據，不夠也不會進行補充。

5. 一個空類有多大？

首先看一下下面的代碼：

#include <iostream>

class A
{
};

int main()
{
    printf("sizeof(A)=%d\n", sizeof(A));
    return 0;
}

輸出結果以下：sizeof(A)=1

這題通常不瞭解的人就會很疑惑，咱們通常計算一個類佔用多大空間，其實就是計算它的成員變量所佔用的空間，而類A沒有任何成員變量，那爲何長度會爲1呢。

這是由於c++標準規定，類實例化對象佔用內存的大小不能爲0，爲何這麼規定呢。

咱們來看，不管是標準c++類型仍是咱們自定義的類型(這裏剔除包含純虛函數的類)，它都是能夠實例化產生一個變量的，而變量都是要存儲在內存中的，若是變量沒有大小，是沒有存儲的，也沒有辦法得到一個地址，那若是類型A實例化了不少對象，沒有地址的話，咱們就沒有辦法區分各個對象了，因此編譯器纔會給空類一個字節的空間，這樣咱們每個對象都會擁有一個獨一無二的地址。

這裏延伸一下，空類大小是1，那空結構體呢，基於以上一樣的緣由，空結構體實際上也是1。

本篇是c/c++題解第一期，後續會不按期發佈更多的題解，若是文章對你有用，麻煩分享和再看哦！