C语言指针相关面试题

Posted 2020-06-21 suwen

在分析指针的代码时，脑子里一定要有一张内存的分配图，用于分析各个变量的存储情况。

 

1、用变量a给出下面的定义
a) 一个整型数（An integer）
b)一个指向整型数的指针（ A pointer to an integer）
c)一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（ A pointer to a pointer to an intege）r
d)一个有10个整型数的数组（ An array of 10 integers）
e) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。（An array of 10 pointers to integers）
f) 一个指向有10个整型数数组的指针（ A pointer to an array of 10 integers）
g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer）
h)  一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型数 （ An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ）

答案是：
a) int a; // An integer
b) int *a; // A pointer to an integer
c) int **a; // A pointer to a pointer to an integer
d) int a[10]; // An array of 10 integers
e) int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers
f) int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers
g) int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer
h) int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer

 

C语言函数返回类型为指针时的一些问题

1.

#include<stdio.h>
char  *returnStr()
{
           char  *p = “tigerjibo”;
           return  p;
}
int  main()
{
           char*str;
           str =returnStr();
           //str[0]=’T’;             则会引起错误，不能修改只读数据段中的内容
           printf(“%s\n”,str);
           return0;
}

来分析下该程序。

（1）char  *p = “tigerjibo”。系统在栈上分配四个字节的空间存放p的数值。“tigerjibo”是字符常量，存放在只读数据段内。指向完后，系统把”tigerjibo”的地址赋值给p。

（2）函数用return 把p的数值返回。该数值指向只读数据段（该数据段内的数据是静态的不会改变）。退出子函数后，系统把p的数值销毁。但是p的数值已经通过return 返回。且只读数据段中的内容不会被修改和回收（其输于静态区域）

（3）在主程序中把该地址又给了str。因此str指向了“tigerjbo”。

（4）该程序虽然能运行，担又一个缺点，就是在程序中不能修改字符常常量中的数值。如果修改会引起段错误。

 

2.

#include<stdio.h>
char *returnStr()
{
           char  p[]=”tigerjibo”;
           return  p;
}
int  main()
{
           char  *str;
           str =returStr();
           printf(“%s\n”,str);
}

编译该程序后，系统会提示如下警告：

function returns  address of local variable

（函数返回一个可变地址）

分析该错误：

1>”tigerjibo”是一个字符常量，存放在只读数据段中，是不能被修改的。

2>char p[],是一个局部变量，当函数被调用时，在栈上开辟一个空间来存放数组P的内容。

3>char p[]=”tigerjibo”，该语句是把”tigerjibo”的值赋值给数值P,存放在数组p地址处。而不是把”tigerjibo”的地址赋值给数组p。因此，“tigerjibo”此时在系统中有一处备份，一个在只读数据段中（不能修改，内容也不会被回收），一个在栈上存储（可以修改起内容，但函数退出后，其栈上存储的内容也会被回收）。

4>因此，当return p,返回了数组的首地址，但是当函数退出后，其栈上的内容也将被丢弃，局部变量的内存也被清空了，因此该数组首地址处的内容是一个可变的值。

 

3.

#include<stdio.h>
char *returnStr()
{
           static  char p[]=”tigerjibo”;
           return  p;
}
int  main()
{
           char  *str;
           str =returnStr();
           str[0]=’T’;
           printf(“%s\n”,str);
}

此程序运行正确。

分析如下：

1>”tigerjibo”是一个字符常量，存放在只读数据段中，是不能被修改的。

2>static char p[],是一个静态局部变量，在读写数据段中开辟一个空间给p用来存放其数值。

3>static char p[]=”tigerjibo”，该语句是把”tigerjibo”的值赋值给数值P,存放在数组p地址处。而不是把”tigerjibo”的地址赋值给数组p。因此，“tigerjibo”此时在系统中有一处备份，一个在只读数据段中（不能修改，内容也不会被回收），一个在读写数据段中存储（可以修改其内容，当函数退出后，因其在读写数据段中存储，起内容不会被丢弃）。

4>因此，当return p,返回了数组的首地址，但是当函数退出后，虽然栈上的内容都清除了，但是p地址是读写数据段中的地址，其上的内容不会被回收。

 

这里先补充以下知识：

             char day[15] = "abcdefghijklmn"; 这个语句执行的时候，系统就分配了一段长15的内存，并把这段内存起名为day,里面的值为"abcdefghijklmn"，如下图所示：

　　　　

            对于char* strTmp = "opqrstuvwxyz";，这句语句执行后，字符串指针strTmp的内存的图示如下：

　　　　

4.

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<strdlib.h>
void getmemory(char *p)
{
        p = (char *)malloc(100);
}
int  main()
{
      char  *str=NULL;
      getmemory(str);
      strcpy(str,”helloworld”);
      printf(“%s\n”,str);
}

编译后错误：段错误

分析：在主程序中，str地址为空。在函数传递中将str的地址传给了子函数中的指针p(是拷贝了一份)，然后在字函数中给p在堆上申请了一个100字节的空间，并把首地址赋值给p。但是函数传递中，p值改变不会影响到主函数中str的值。因此,str的地址仍为空。在strcpy中引用空指针会出现段错误。

假如str不是初始化为NULL，而是一个char字符串，在调用p = (char *)malloc(100);之前p的值如下：

 

在调用p = (char *)malloc(100);之后p的值如下：

 

可见，str依旧指向原来的地址

 

5.

void GetMemory2(char **p, int num) {
     *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num); 
}   
void Test2(void){
     char *str = NULL;
     GetMemory2(&str, 100);  // 注意参数是 &str，而不是str
     strcpy(str, "hello"); 
     cout<< str << endl;
     free(str);   
} 

----------------------------------&str是指针的地址，将指针的地址传给形参p，则p也指向str,

所以*p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);也就是给p所指向的str分配了内存，所以正确。(个人见解)

假如str不是初始化为NULL，而是一个char字符串，在调用p = (char *)malloc(100);之前p的值如下：

 

在调用p = (char *)malloc(100);之后p的值如下：

 

6.

char *GetMemory3(int num) {
     char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
     return p; 
}   

void Test3(void) {
     char *str = NULL;
     str = GetMemory3(100);
     strcpy(str, "hello");
     cout<< str << endl;
     free(str);   
} 

----------------------------正确

在“return p”之前：

 

在调用GetMemory之后：

 

 

7.

char *GetString(void) {
     char p[] = "hello world";
     return p;   // 编译器将提出警告 
}   

void Test4(void) { 
    char *str = NULL; 
    str = GetString();  // str 的内容是垃圾 
    cout<< str << endl; 
} 

不要用return语句返回指向“栈内存”的指针，因为该内存在函数结束时自动消亡;

在“return p”之前：

 

在“return p”之后，栈已经被跟随子函数的停止而销毁，所以：

8.

char *GetString2(void) {
     char *p = "hello world";
     return p; 
}   

void Test5(void) {
     char *str = NULL;
     str = GetString2();
     cout<< str << endl; 
} 

函 数Test5运行虽然不会出错，但是函数GetString2的设计概念却是错误的。因为GetString2内的“hello world”是常量字符串，位于静态存储区，它在程序生命期内恒定不变。无论什么时候调用GetString2，它返回的始终是同一个“只读”的内存块。

在“return p”之前：

 

在“return p”之后：

 

9.

void test(void) {  
    char *p = (char *) malloc(100);     
    strcpy(p, “hello”);    
     free(p);        // p 所指的内存被释放，但是p所指的地址仍然不变    
     …     
    if(p != NULL)   // 没有起到防错作用     
    {        
        strcpy(p, “world”);  // 出错     
    } 
}

在“free(p);”之前：

 

在“free(p);”之后：

 

即虽然“hello”所在的堆的100个空间已经被消除了，但是p的值还是0x10006000，是个野指针，不能使用。所以建议在free之后，添加以下代码：

p=NULL;