有意思的12道C面试题及答案

这篇文章涉及到的都是一些C语言的基础知识,是从一篇英文文章中部分翻译和加入我自己的认识!!!!

1. gets()函数
Q:下面的代码中隐含着安全问题,能发现吗?

#include<stdio.h>
int main(void)
{
　　char buff[10];
　　memset(buff,0,sizeof(buff));

　　gets(buff);

　　printf("\n The buffer entered is [%s]\n",buff);

　　return 0;
}

A:问题在于gets()函数,这个函数是接收标准输入的一串字符串,并且没有检查字符串缓冲区的大小就
直接拷贝到buff数组中,这可能导致在写入buff内存时溢出,可以使用fgets()函数代替这个函数,

char *fgets( char *str,int n,FILE *stream );

2.strcpy()函数
Q:下面代码是一个密码验证的过程,是否可以在不知道密码的情况下验证通过

#include<stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char *argv[])
{

　　char passwd[10];
　　int flag = 0;
　　memset(passwd,0,sizeof(passwd));

　　strcpy(passwd, argv[1]);

　　if(0 == strcmp("LinuxGeek", passwd))
　　{
　　　　flag = 1;
　　}

　　if(flag)
　　{
　　　　printf("\n Password cracked \n");
　　}
　　else
　　{
　　　　printf("\n Incorrect passwd \n");

　　}
27　　 return 0;
　}

A:strcpy()函数没有验证输入的字符串长度,所有在执行时可能出现写内存出现溢出,这很危险,如这代码,
flag是初始化为0的,当内存溢出时可能会写到flag内存中,这会使得flag内存不为0,即使不执行if语句的
比较flag也为真,所以就相当于密码正确

如: $ ./psswd aaaaaaaaaaaaa
输出: Password cracked

可以使用strncpy()函数代替
现在编译器也发现这种情况,所以在为程序分配内存时是分散的分配内存,如果要看到上面执行的情况,使用gcc的话
可以使用 ‘-fno-stack-protector’参数(我没验证)

3.main()函数的返回类型
Q:下面代码是否能编译通过?是否还存在其他问题

#include<stdio.h>

void main(void)
{
　　char *ptr = (char*)malloc(10);

　　if(NULL == ptr)
　　{
 9　　　　 printf("\n Malloc failed \n");
10　　　　 return;
11　　 }
　　else
　　{
14　　　　 // Do some processing

　　　　free(ptr);
　　}

19　　 return;
}

A:对于现在的编译器这段代码是可以编译通过的,不过是会有警告,main()返回类型最好使用int类型,
当一个函数执行结束时最后返回一个状态值,现在C/C++返回一个0值表示程序正常退出,否则有异常.

4.内存泄露
Q:下面代码执行结果会出现内存泄露吗?

#include<stdio.h>

void main(void)
{
　　char *ptr = (char*)malloc(10);

　　if(NULL == ptr)
　　{
　　　　printf("\n Malloc failed \n");
　　　　return;
　　}
　　else
　　{
　　　　// Do some processing
　　}

　　return;
}

A:其实内存泄露是个很严重的问题,其实上面代码执行结果不会出现内存泄露,虽然没有使用free()
回收内存,但是当程序执行结束后程序里分配的内存会自动释放,如果是分配的内存放到一个死循环里
就会出现严重的内存泄露,或者程序一直执行着,动态分配的内存会一直占有着无法释放.
有篇文章介绍了内存泄露的检测方法:http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2011/02/20/1959162.html

5.free()函数
Q:下面代码执行时输入如 ‘freeze’会崩溃但输入如t ‘zebra’就不会为什么?

#include<stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    char *ptr = (char*)malloc(10);

    if(NULL == ptr)
    {
        printf("\n Malloc failed \n");
        return -1;
    }
    else if(argc == 1)
    {
        printf("\n Usage  \n");
    }
    else
    {
        memset(ptr, 0, 10);

        strncpy(ptr, argv[1], 9);

        while(*ptr != 'z')
        {
            if(*ptr == '')
                break;
            else
                ptr++;
        }

        if(*ptr == 'z')
        {
            printf("\n String contains 'z'\n");
            // Do some more processing
        }

       free(ptr);
    }

    return 0;
}

A:这个问题主要是指针移到的问题,当输入如‘zebra’这样的字符串('z'开头)时,ptr指针没有移到,所以
ptr指针指向的内存还是malloc分配的原内存的起始地址,但是输入‘freeze’时,ptr指针移到了,已经不是指向原来
分配的内存的起始地址了,所有free时就会出错

题外话:在实现如strcpy的函数时,如下

char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc)
{
    assert((strDest != NULL) && (strSrc != NULL));
    
    if(strDest == strSrc)
    return strDest; //注意这个.. 

    char *pstr = strDest; //保存原始地址
    while((*strDest++ = *strSrc++) != '\0');
    return pstr;
}

定义了一个指针pstr保存了原始地址,然后再执行移到操作,结束后再返回写入的原始地址以便进行链式操作,
我实现这个函数的时候就是出现了一个很二的错误,就是移到操作后直接返回strDest指针,现在的strDest指针
已经移到字符串末尾了,如果那样的话要释放strDest内存就会出错了

6.atexit和_exit
Q:下面代码中,atexit()函数没有被调用,why?

#include<stdio.h>
void func(void)
{
    printf("\n Cleanup function called \n");
    return;
}

int main(void)
{
    int i = 0;

    atexit(func);

    for(;i<0xffffff;i++);

    _exit(0);
}

A:主要是因为_exit()函数,这个函数是直接终止程序,没有调用一些如atexit()的清理函数,要想调用
atexit()函数,就需要调用exit()函数或者return返回操作退出程序.

MSDN给出了exit()和_exit()函数的区别

The exit and _exit functions terminate the calling process. exit calls, in last-in-first-out (LIFO) order, 
the functions registered by atexit and _onexit, then flushes all file buffers 
before terminating the process. _exit terminates the process without processing atexit 
or _onexit or flushing stream buffers. The status value is typically set to 0 to indicate
a normal exit and set to some other value to indicate an error

7.void* 和 C 结构体
Q:能否设计一个函数能够接受任何类型的参数? 也可以传递多个参数给这个函数?
A:

int func(void *ptr);

传递的时候需要强制转换为void*类型,到函数内以后再强制转换回来,如果要传多个参数,可以定义一个
结构体,将要传递的参数放到结构体里,定义一个结构体对象,对成员赋值后,将对象传给函数.
注:我不知道在哪里看到有人说C/C++是不安全的语言,因为可以类型强制转换,但在这里发现强制转换
带来的好处.

8. * 和 ++ 操作
Q:下面的代码输出的结果是什么? and Why?

#include<stdio.h>

int main(void)
{
    char *ptr = "Linux";
    printf("\n [%c] \n",*ptr++);
    printf("\n [%c] \n",*ptr);

    return 0;
}

A:输入的结果:
[L]
[i]
Why? 这个涉及到*号和++的优先级问题,*和++的优先级是一样的,编译器在识别时是先右后左,
所有先检测到++后到*,不过++是在ptr后面,所以自加在*ptr后执行,输出L,然后移动到i处,下
一条语句执行的时候输出i.
原作者给出来的解释我不太理解
(ptr++ is evaluated first and then *ptr. So both these operations result in ‘L’),
为什么说两个操作结果都是'L'???

9.改变代码区(只读区)
Q:下面代码为什么会崩溃?

#include<stdio.h>

int main(void)
{
    char *ptr = "Linux";
    *ptr = 'T';

    printf("\n [%s] \n", ptr);

    return 0;
}

A:因为 *ptr = 'T' 操作尝试改变在代码区的 "Linux"的字符串,这是不合法的,其实如果要改变的话
可以先动态分配一块内存(在堆区),然后再Copy "Linux"到这块内存中,可以就可以执行*ptr = 'T'操作

10.程序改变自己的名字
Q:如何实现一个程序在运行的时候改变自己的名字
A:这个需要知道main()函数的两个参数的意义了

#include<stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 0;
    char buff[100];

    memset(buff,0,sizeof(buff));

    strncpy(buff, argv[0], sizeof(buff));
    memset(argv[0],0,strlen(buff));

    strncpy(argv[0], "NewName", 7);

    // Simulate a wait. Check the process
    // name at this point.
    for(;i<0xffffffff;i++);

    return 0;
}

main()函数的argc表示的是传进来的参数个数,argv[]保存的是参数的内容,但是
argv[0]保存的是程序自己名字

11.返回局部变量地址
Q:下面的代码是否存在问题?如果有的话那如何修改?

#include<stdio.h>

int* inc(int val)
{
  int a = val;
  a++;
  return &a;
}

int main(void)
{
    int a = 10;

    int *val = inc(a);

    printf("\n Incremented value is equal to [%d] \n", *val);

    return 0;
}

A:问题是返回了一个局部变量的地址,a的作用域只在inc()函数中,函数结束后a的内存会释放,如果使用
一个已经被释放了的内存相当危险,解决方法可以传给inc()函数的参数修改为传地址或者引用(C++)
不使用值传递,int* inc(int *val)或者int* inc(int &val)

12.printf()函数参数的执行
Q:代码的输出结果是什么?

#include<stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 10, b = 20, c = 30;

    printf("\n %d..%d..%d \n", a+b+c, (b = b*2), (c = c*2));

    return 0;
}

A:输出的结果为
110..40..60
函数的参数是从右到左执行的,但是打印是从左到右的

这篇文章加入了我的一些表述,可能存在不足或者不对的表达,如有兴趣可以读原作者的英文文章

http://www.thegeekstuff.com/2012/08/c-interview-questions/