10道C++输出易错笔试题收集（敢进来挑战吗？）

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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

  1. 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

  2. 运算符优先级
    unsigned char i=0x80;
    printf("0x%x\n", ~i>>3+1);
    输出什么？

  3. 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;
    
 }

  4. 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;
    
 }

  5. 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();

  6. 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;  
    
}

  7. 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;
    
}

  8. 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;
    
}

  9. 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;
    
}

  10. 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

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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

  4. 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。

  5. 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。

  6. 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"。

  7. 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。                                                     

结构体内存分布图

                                                                        结构体内存分布图

  1. 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。

  2. 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;
    
}

  3. 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行时就完成初始化，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。

  4. 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。

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