常見C++筆試面試題總結（三）

1.求下面函數的傳回值（ 微軟）

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

假定x = 9999。 答案：8

思路：将x轉化為2進制，看含有的1的個數。（華為面試也考這個題了，應該《程式員面試寶典》裡有見過，不過不記得了）

引用部分

2. 什麼是“引用”？申明和使用“引用”要注意哪些問題？

答：引用就是某個目标變量的“别名”(alias)，對應用的操作與對變量直接操作效果完全相同。申明一個引用的時候，切記要對其進行初始化。引用聲明完畢後，相當于目标變量名有兩個名稱，即該目标原名稱和引用名，不能再把該引用名作為其他變量名的别名。聲明一個引用，不是新定義了一個變量，它隻表示該引用名是目标變量名的一個别名，它本身不是一種資料類型，是以引用本身不占存儲單元，系統也不給引用配置設定存儲單元。

不能建立數組的引用。（這句話的意思是，我們不能建立一個數組元素是引用的素組，但是還是可以定義數組的引用的）

int a[3] ={10,20,30};
int (&b)[3] = a;
不能建立數組的引用是說，數組的元素不能是引用。
而int (&b)[3] = a;b本身是一個引用，b不是數組。b的引用是數組名a.
如果建立，數組的元素是引用的數組是
int& b[3];
這樣b才是數組，數組中元素才是引用。但是
int& b[3];
這樣C++不支援，因為引用不可以作數組中的元素。
主要引用不可以作為數組元素的原因是它不支援傳統意義的複制。
傳統意義的複制：
int a = b;
a和b在記憶體中分别占用，内容一緻。
如果
int &a = b;
這種複制，記憶體中a并不配置設定新的記憶體。      

3. 将“引用”作為函數參數有哪些特點？

（1）傳遞引用給函數與傳遞指針的效果是一樣的。這時，被調函數的形參就成為原來主調函數中的實參變量或對象的一個别名來使用，是以在被調函數中對形參變量的操作就是對其相應的目标對象（在主調函數中）的操作。

（2）使用引用傳遞函數的參數，在記憶體中并沒有産生實參的副本，它是直接對實參操作；而使用一般變量傳遞函數的參數，當發生函數調用時，需要給形參配置設定存儲單元，形參變量是實參變量的副本；如果傳遞的是對象，還将調用拷貝構造函數。是以，當參數傳遞的資料較大時，用引用比用一般變量傳遞參數的效率和所占空間都好。

（3）使用指針作為函數的參數雖然也能達到與使用引用的效果，但是，在被調函數中同樣要給形參配置設定存儲單元，且需要重複使用"*指針變量名"的形式進行運算，這很容易産生錯誤且程式的閱讀性較差；另一方面，在主調函數的調用點處，必須用變量的位址作為實參。而引用更容易使用，更清晰。

4. 在什麼時候需要使用“常引用”？　

如果既要利用引用提高程式的效率，又要保護傳遞給函數的資料不在函數中被改變，就應使用常引用。常引用聲明方式：const 類型辨別符 &引用名=目标變量名；

例1

int a;
constint&ra = a;
ra = 1; // 錯誤
a = 1; // 正确      

例2

string foo( );
void bar(string&s)
// 那麼下面的表達式将是非法的：
bar(foo( ));
bar("hello world");      

原因在于foo( )和"hello world"串都會産生一個臨時對象，而在C++中，這些臨時對象都是const類型的。是以上面的表達式就是試圖将一個const類型的對象轉換為非const類型，這是非法的。引用型參數應該在能被定義為const的情況下，盡量定義為const 。（防止被修改）

5. 将“引用”作為函數傳回值類型的格式、好處和需要遵守的規則?

格式：

類型辨別符 &函數名（形參清單及類型說明）

{ 

　　//函數體

}

好處：在記憶體中不産生被傳回值的副本；（注意：正是因為這點原因，是以傳回一個局部變量的引用是不可取的。因為随着該局部變量生存期的結束，相應的引用也會失效，産生runtime error!）

注意：

（1）不能傳回局部變量的引用。這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部變量會在函數傳回後被銷毀，是以被傳回的引用就成為了"無所指"的引用，程式會進入未知狀态。

（2）不能傳回函數内部new配置設定的記憶體的引用(這個要注意啦，很多人沒意識到，哈哈。。。）。 這條可以參照Effective C++[1]的Item 31。雖然不存在局部變量的被動銷毀問題，可對于這種情況（傳回函數内部new配置設定記憶體的引用），又面臨其它尴尬局面。例如，被函數傳回的引用隻是作為一個臨時變量出現，而沒有被賦予一個實際的變量，那麼這個引用所指向的空間（由new配置設定）就無法釋放，造成memory leak。

（3）可以傳回類成員的引用，但最好是const。 這條原則可以參照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是當對象的屬性是與某種業務規則（business rule）相關聯的時候，其指派常常與某些其它屬性或者對象的狀态有關，是以有必要将指派操作封裝在一個業務規則當中。如果其它對象可以獲得該屬性的非常量引用（或指針），那麼對該屬性的單純指派就會破壞業務規則的完整性。

（4）流操作符重載傳回值申明為“引用”的作用：

流操作符<<和>>，這兩個操作符常常希望被連續使用，例如：cout <<"hello" << endl;　是以這兩個操作符的傳回值應該是一個仍然支援這兩個操作符的流引用。可選的其它方案包括：傳回一個流對象和傳回一個流對象指針。但是對于傳回一個流對象，程式必須重新（拷貝）構造一個新的流對象，也就是說，連續的兩個<<操作符實際上是針對不同對象的！這無法讓人接受。對于傳回一個流指針則不能連續使用<<操作符。 是以，傳回一個流對象引用是惟一選擇。這個唯一選擇很關鍵，它說明了引用的重要性以及無可替代性，也許這就是C++語言中引入引用這個概念的原因吧。 指派操作符=。這個操作符象流操作符一樣，是可以連續使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;指派操作符的傳回值必須是一個左值，以便可以被繼續指派。是以引用成了這個操作符的惟一傳回值選擇。

（5）在另外的一些操作符中，卻千萬不能傳回引用：+-*/ 四則運算符。它們不能傳回引用，Effective C++[1]的Item23詳細的讨論了這個問題。主要原因是這四個操作符沒有side effect，是以，它們必須構造一個對象作為傳回值，可選的方案包括：傳回一個對象、傳回一個局部變量的引用，傳回一個new配置設定的對象的引用、傳回一 個靜态對象引用。根據前面提到的引用作為傳回值的三個規則，第2、3兩個方案都被否決了。靜态對象的引用又因為((a+b) == (c+d))會永遠為true而導緻錯誤。是以可選的隻剩下傳回一個對象了。

6. “引用”與多态的關系？

引用是除指針外另一個可以産生多态效果的手段。這意味着，一個基類的引用可以指向它的派生類執行個體（見：C++中類的多态與虛函數的使用）。

Class A; 
Class B : Class A
{
　　// ...
};  
B b;
A&ref= b;      

7. “引用”與指針的差別是什麼？

指針通過某個指針變量指向一個對象後，對它所指向的變量間接操作。程式中使用指針，程式的可讀性差；

而引用本身就是目标變量的别名，對引用的操作就是對目标變量的操作。此外，就是上面提到的對函數傳ref和pointer的差別。

8. 什麼時候需要“引用”？

流操作符<<和>>、指派操作符=的傳回值、拷貝構造函數的參數、指派操作符=的參數、其它情況都推薦使用引用。

聯合：

9. 結構與聯合有和差別？

1. 結構和聯合都是由多個不同的資料類型成員組成, 但在任何同一時刻, 聯合中隻存放了一個被選中的成員（所有成員共用一塊位址空間）, 而結構的所有成員都存在（不同成員的存放位址不同）。 

2. 對于聯合的不同成員指派, 将會對其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對于結構的不同成員指派是互不影響的。

10. 下面關于“聯合”的題目的輸出？

a)

＃include <stdio.h>
union
{
　　int i;
　　char x[2];
}a;

void main()
{
　　a.x[0] =10; 
　　a.x[1] =1;
　　printf("%d",a.i);
}      

答案：266 (低位低位址，高位高位址，記憶體占用情況是Ox010A）

大端模式，是指資料的高位元組儲存在記憶體的低位址中，而資料的低位元組儲存在記憶體的高位址中，這樣的存儲模式有點兒類似于把資料當作字元串順序處理：位址由小向大增加，而資料從高位往低位放；這和我們的閱讀習慣一緻。
小端模式，是指資料的高位元組儲存在記憶體的高位址中，而資料的低位元組儲存在記憶體的低位址中，這種存儲模式将位址的高低和資料位權有效地結合起來，高位址部分權值高，低位址部分權值低。      

a[0]是00001010，a[1]是00000001。輸出的i是将二個位元組作為一個整數看，即是x[1]x[0]也就是00000001 00001010

PC是小端存儲。是以int數為00000001 00001010，即256+8+2=266

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

main() { union {                  int i; struct {            char first; char second; }half; }number; number.i=0x4241;         printf ( "%c%c\n" , number.half.first, mumber.half.second); number.half.first= 'a' ;   number.half.second= 'b' ; printf ( "%x\n" ,number.i); getch(); }

 0x4241先轉二進制（STL中有個bitset，可以直接用bitset<int> 變量名轉換二進制）。然後這裡struct的大小是2，我也奇怪，一般系統不是struct預設對齊長度是4麼。

總之輸出就是AB

然後是6261