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高质量C++/C编程指南 :C++/C试题

:C++/C试题

本试题仅用于考查C++/C程序员的基本编程技能。内容限于C++/C常用语法,不涉及数据结构、算法以及深奥的语法。考试成绩能反映出考生的编程质量以及对C++/C的理解程度,但不能反映考生的智力和软件开发能力。

笔试时间90分钟。请考生认真答题,切勿轻视。

一、请填写BOOL , float, 指针变量 与“零值”比较的 if 语句。(10分)

提示:这里“零值”可以是0, 0.0 , FALSE或者“空指针”。例如 int 变量 n 与“零值”比较的 if 语句为:

if ( n == 0 )

if ( n != 0 )

以此类推。

请写出 BOOL flag 与“零值”比较的 if 语句:

请写出 float x 与“零值”比较的 if 语句:

请写出 char *p 与“零值”比较的 if 语句:

二、以下为Windows NT下的32位C++程序,请计算sizeof的值(10分)

char str[] = “Hello” ;

char *p = str ;

int n = 10;

请计算

sizeof (str ) =

sizeof ( p ) =

sizeof ( n ) =

void Func ( char str[100])

{

请计算

sizeof( str ) =

}

void *p = malloc( 100 );

请计算

sizeof ( p ) =

三、简答题(25分)

1、头文件中的 ifndef/define/endif 干什么用?

2、#include <filename.h> 和 #include “filename.h” 有什么区别?

3、const 有什么用途?(请至少说明两种)

4、在C++ 程序中调用被 C编译器编译后的函数,为什么要加 extern “C”声明?

5、请简述以下两个for循环的优缺点

// 第一个

for (i=0; i<N; i++)

{

if (condition)

DoSomething();

else

DoOtherthing();

}

// 第二个

if (condition)

{

for (i=0; i<N; i++)

DoSomething();

}

else

{

for (i=0; i<N; i++)

DoOtherthing();

}

优点:

缺点:

优点:

缺点:

四、有关内存的思考题(20分)

void GetMemory(char *p)

{

p = (char *)malloc(100);

}

void Test(void)

{

char *str = NULL;

GetMemory(str);

strcpy(str, "hello world");

printf(str);

}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

答:

char *GetMemory(void)

{

char p[] = "hello world";

return p;

}

void Test(void)

{

char *str = NULL;

str = GetMemory();

printf(str);

}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

答:

Void GetMemory2(char **p, int num)

{

*p = (char *)malloc(num);

}

void Test(void)

{

char *str = NULL;

GetMemory(&str, 100);

strcpy(str, "hello");

printf(str);

}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

答:

void Test(void)

{

char *str = (char *) malloc(100);

strcpy(str, “hello”);

free(str);

if(str != NULL)

{

strcpy(str, “world”);

printf(str);

}

}

请问运行Test函数会有什么样的结果?

答:

五、编写strcpy函数(10分)

已知strcpy函数的原型是

char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc);

其中strDest是目的字符串,strSrc是源字符串。

(1)不调用C++/C的字符串库函数,请编写函数 strcpy

(2)strcpy能把strSrc的内容复制到strDest,为什么还要char * 类型的返回值?

六、编写类String的构造函数、析构函数和赋值函数(25分)

已知类String的原型为:

class String

{

public:

String(const char *str = NULL); // 普通构造函数

String(const String &other); // 拷贝构造函数

~ String(void); // 析构函数

String & operate =(const String &other); // 赋值函数

private:

char *m_data; // 用于保存字符串

};

请编写String的上述4个函数。

高质量C++/C编程指南 :C++/C代码审查表

:C++/C代码审查表

文件结构

重要性

审查项

结论

头文件和定义文件的名称是否合理?

头文件和定义文件的目录结构是否合理?

版权和版本声明是否完整?

重要

头文件是否使用了 ifndef/define/endif 预处理块?

头文件中是否只存放“声明”而不存放“定义”

……

程序的版式

重要性

审查项

结论

空行是否得体?

代码行内的空格是否得体?

长行拆分是否得体?

“{” 和 “}” 是否各占一行并且对齐于同一列?

重要

一行代码是否只做一件事?如只定义一个变量,只写一条语句。

重要

If、for、while、do等语句自占一行,不论执行语句多少都要加“{}”。

重要

在定义变量(或参数)时,是否将修饰符 * 和 & 紧靠变量名?

注释是否清晰并且必要?

重要

注释是否有错误或者可能导致误解?

重要

类结构的public, protected, private顺序是否在所有的程序中保持一致?

……

命名规则

重要性

审查项

结论

重要

命名规则是否与所采用的操作系统或开发工具的风格保持一致?

标识符是否直观且可以拼读?

标识符的长度应当符合“min-length && max-information”原则?

重要

程序中是否出现相同的局部变量和全部变量?

类名、函数名、变量和参数、常量的书写格式是否遵循一定的规则?

静态变量、全局变量、类的成员变量是否加前缀?

……

表达式与基本语句

重要性

审查项

结论

重要

如果代码行中的运算符比较多,是否已经用括号清楚地确定表达式的操作顺序?

是否编写太复杂或者多用途的复合表达式?

重要

是否将复合表达式与“真正的数学表达式”混淆?

重要

是否用隐含错误的方式写if语句? 例如

(1)将布尔变量直接与TRUE、FALSE或者1、0进行比较。

(2)将浮点变量用“==”或“!=”与任何数字比较。

(3)将指针变量用“==”或“!=”与NULL比较。

如果循环体内存在逻辑判断,并且循环次数很大,是否已经将逻辑判断移到循环体的外面?

重要

Case语句的结尾是否忘了加break?

重要

是否忘记写switch的default分支?

重要

使用goto 语句时是否留下隐患? 例如跳过了某些对象的构造、变量的初始化、重要的计算等。

……

常量

重要性

审查项

结论

是否使用含义直观的常量来表示那些将在程序中多次出现的数字或字符串?

在C++ 程序中,是否用const常量取代宏常量?

重要

如果某一常量与其它常量密切相关,是否在定义中包含了这种关系?

是否误解了类中的const数据成员?因为const数据成员只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的。

……

函数设计

重要性

审查项

结论

参数的书写是否完整?不要贪图省事只写参数的类型而省略参数名字。

参数命名、顺序是否合理?

参数的个数是否太多?

是否使用类型和数目不确定的参数?

是否省略了函数返回值的类型?

函数名字与返回值类型在语义上是否冲突?

重要

是否将正常值和错误标志混在一起返回?正常值应当用输出参数获得,而错误标志用return语句返回。

重要

在函数体的“入口处”,是否用assert对参数的有效性进行检查?

重要

使用滥用了assert? 例如混淆非法情况与错误情况,后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。

重要

return语句是否返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”?

是否使用const提高函数的健壮性?const可以强制保护函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。“Use const whenever you need”

……

内存管理

重要性

审查项

结论

重要

用malloc或new申请内存之后,是否立即检查指针值是否为NULL?(防止使用指针值为NULL的内存)

重要

是否忘记为数组和动态内存赋初值?(防止将未被初始化的内存作为右值使用)

重要

数组或指针的下标是否越界?

重要

动态内存的申请与释放是否配对?(防止内存泄漏)

重要

是否有效地处理了“内存耗尽”问题?

重要

是否修改“指向常量的指针”的内容?

重要

是否出现野指针?例如

(1)指针变量没有被初始化。

(2)用free或delete释放了内存之后,忘记将指针设置为NULL。

重要

是否将malloc/free 和 new/delete 混淆使用?

重要

malloc语句是否正确无误?例如字节数是否正确?类型转换是否正确?

重要

在创建与释放动态对象数组时,new/delete的语句是否正确无误?

……

C++ 函数的高级特性

重要性

审查项

结论

重载函数是否有二义性?

重要

是否混淆了成员函数的重载、覆盖与隐藏?

运算符的重载是否符合制定的编程规范?

是否滥用内联函数?例如函数体内的代码比较长,函数体内出现循环。

重要

是否用内联函数取代了宏代码?

……

类的构造函数、析构函数和赋值函数

重要性

审查项

结论

重要

是否违背编程规范而让C++ 编译器自动为类产生四个缺省的函数:(1)缺省的无参数构造函数;(2)缺省的拷贝构造函数;(3)缺省的析构函数;(4)缺省的赋值函数。

重要

构造函数中是否遗漏了某些初始化工作?

重要

是否正确地使用构造函数的初始化表?

重要

析构函数中是否遗漏了某些清除工作?

是否错写、错用了拷贝构造函数和赋值函数?

重要

赋值函数一般分四个步骤:(1)检查自赋值;(2)释放原有内存资源;(3)分配新的内存资源,并复制内容;(4)返回 *this。是否遗漏了重要步骤?

重要

是否正确地编写了派生类的构造函数、析构函数、赋值函数?注意事项:

(1)派生类不可能继承基类的构造函数、析构函数、赋值函数。

(2)派生类的构造函数应在其初始化表里调用基类的构造函数。

(3)基类与派生类的析构函数应该为虚(即加virtual关键字)。

(4)在编写派生类的赋值函数时,注意不要忘记对基类的数据成员重新赋值。

……

类的高级特性

重要性

审查项

结论

重要

是否违背了继承和组合的规则?

(1)若在逻辑上B是A的“一种”,并且A的所有功能和属性对B而言都有意义,则允许B继承A的功能和属性。

(2)若在逻辑上A是B的“一部分”(a part of),则不允许B从A派生,而是要用A和其它东西组合出B。

……

其它常见问题

重要性

审查项

结论

重要

数据类型问题:

(1)变量的数据类型有错误吗?

(2)存在不同数据类型的赋值吗?

(3)存在不同数据类型的比较吗?

重要

变量值问题:

(1)变量的初始化或缺省值有错误吗?

(2)变量发生上溢或下溢吗?

(3)变量的精度够吗?

重要

逻辑判断问题:

(1)由于精度原因导致比较无效吗?

(2)表达式中的优先级有误吗?

(3)逻辑判断结果颠倒吗?

重要

循环问题:

(1)循环终止条件不正确吗?

(2)无法正常终止(死循环)吗?

(3)错误地修改循环变量吗?

(4)存在误差累积吗?

重要

错误处理问题:

(1)忘记进行错误处理吗?

(2)错误处理程序块一直没有机会被运行?

(3)错误处理程序块本身就有毛病吗?如报告的错误与实际错误不一致,处理方式不正确等等。

(4)错误处理程序块是“马后炮”吗?如在被它被调用之前软件已经出错。

重要

文件I/O问题:

(1)对不存在的或者错误的文件进行操作吗?

(2)文件以不正确的方式打开吗?

(3)文件结束判断不正确吗?

(4)没有正确地关闭文件吗?

高质量C++/C编程指南

[Cline] Marshall P. Cline and Greg A. Lomow, C++ FAQs, Addison-Wesley, 1995

[Eckel] Bruce Eckel, Thinking in C++(C++ 编程思想,刘宗田 等译),机械工业出版社,2000

[Maguire] Steve Maguire, Writing Clean Code(编程精粹,姜静波 等译),电子工业出版社,1993

[Meyers] Scott Meyers, Effective C++, Addison-Wesley, 1992

[Murry] Robert B. Murry, C++ Strategies and Tactics, Addison-Wesley, 1993

[Summit] Steve Summit, C Programming FAQs, Addison-Wesley, 1996

高质量C++/C编程指南 其它编程经验

章 其它编程经验

使用const提高函数的健壮性

看到const关键字,C++程序员首先想到的可能是const常量。这可不是良好的条件反射。如果只知道用const定义常量,那么相当于把火药仅用于制作鞭炮。const更大的魅力是它可以修饰函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。

const是constant的缩写,“恒定不变”的意思。被const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。所以很多C++程序设计书籍建议:“Use const whenever you need”。

11.1.1 用const修饰函数的参数

如果参数作输出用,不论它是什么数据类型,也不论它采用“指针传递”还是“引用传递”,都不能加const修饰,否则该参数将失去输出功能。

const只能修饰输入参数:

如果输入参数采用“指针传递”,那么加const修饰可以防止意外地改动该指针,起到保护作用。

例如StringCopy函数:

void StringCopy(char *strDestination, const char *strSource);

其中strSource是输入参数,strDestination是输出参数。给strSource加上const修饰后,如果函数体内的语句试图改动strSource的内容,编译器将指出错误。

如果输入参数采用“值传递”,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该输入参数本来就无需保护,所以不要加const修饰。

例如不要将函数void Func1(int x) 写成void Func1(const int x)。同理不要将函数void Func2(A a) 写成void Func2(const A a)。其中A为用户自定义的数据类型。

对于非内部数据类型的参数而言,象void Func(A a) 这样声明的函数注定效率比较底。因为函数体内将产生A类型的临时对象用于复制参数a,而临时对象的构造、复制、析构过程都将消耗时间。

为了提高效率,可以将函数声明改为void Func(A &a),因为“引用传递”仅借用一下参数的别名而已,不需要产生临时对象。但是函数void Func(A &a) 存在一个缺点:“引用传递”有可能改变参数a,这是我们不期望的。解决这个问题很容易,加const修饰即可,因此函数最终成为void Func(const A &a)。

以此类推,是否应将void Func(int x) 改写为void Func(const int &x),以便提高效率?完全没有必要,因为内部数据类型的参数不存在构造、析构的过程,而复制也非常快,“值传递”和“引用传递”的效率几乎相当。

问题是如此的缠绵,我只好将“const &”修饰输入参数的用法总结一下,如表11-1-1所示。

对于非内部数据类型的输入参数,应该将“值传递”的方式改为“const引用传递”,目的是提高效率。例如将void Func(A a) 改为void Func(const A &a)。

对于内部数据类型的输入参数,不要将“值传递”的方式改为“const引用传递”。否则既达不到提高效率的目的,又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

表11-1-1 “const &”修饰输入参数的规则

11.1.2 用const修饰函数的返回值

如果给以“指针传递”方式的函数返回值加const修饰,那么函数返回值(即指针)的内容不能被修改,该返回值只能被赋给加const修饰的同类型指针。

例如函数

const char * GetString(void);

如下语句将出现编译错误:

char *str = GetString();

正确的用法是

const char *str = GetString();

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。

例如不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。

同理不要把函数A GetA(void) 写成const A GetA(void),其中A为用户自定义的数据类型。

如果返回值不是内部数据类型,将函数A GetA(void) 改写为const A & GetA(void)的确能提高效率。但此时千万千万要小心,一定要搞清楚函数究竟是想返回一个对象的“拷贝”还是仅返回“别名”就可以了,否则程序会出错。见6.2节“返回值的规则”。

函数返回值采用“引用传递”的场合并不多,这种方式一般只出现在类的赋值函数中,目的是为了实现链式表达。

例如

class A

{…

A & operate = (const A &other); // 赋值函数

};

A a, b, c; // a, b, c 为A的对象

a = b = c; // 正常的链式赋值

(a = b) = c; // 不正常的链式赋值,但合法

如果将赋值函数的返回值加const修饰,那么该返回值的内容不允许被改动。上例中,语句 a = b = c仍然正确,但是语句 (a = b) = c 则是非法的。

11.1.3 const成员函数

任何不会修改数据成员的函数都应该声明为const类型。如果在编写const成员函数时,不慎修改了数据成员,或者调用了其它非const成员函数,编译器将指出错误,这无疑会提高程序的健壮性。

以下程序中,类stack的成员函数GetCount仅用于计数,从逻辑上讲GetCount应当为const函数。编译器将指出GetCount函数中的错误。

class Stack

{

public:

void Push(int elem);

int Pop(void);

int GetCount(void) const; // const成员函数

private:

int m_num;

int m_data[100];

};

int Stack::GetCount(void) const

{ ++ m_num; // 编译错误,企图修改数据成员m_num

Pop(); // 编译错误,企图调用非const函数

return m_num;

}

const成员函数的声明看起来怪怪的:const关键字只能放在函数声明的尾部,大概是因为其它地方都已经被占用了。

提高程序的效率

程序的时间效率是指运行速度,空间效率是指程序占用内存或者外存的状况。

全局效率是指站在整个系统的角度上考虑的效率,局部效率是指站在模块或函数角度上考虑的效率。

【规则11-2-1不要一味地追求程序的效率,应当在满足正确性、可靠性、健壮性、可读性等质量因素的前提下,设法提高程序的效率。

【规则11-2-2以提高程序的全局效率为主,提高局部效率为辅。

【规则11-2-3在优化程序的效率时,应当先找出限制效率的“瓶颈”,不要在无关紧要之处优化。

【规则11-2-4先优化数据结构和算法,再优化执行代码。

【规则11-2-5有时候时间效率和空间效率可能对立,此时应当分析那个更重要,作出适当的折衷。例如多花费一些内存来提高性能。

【规则11-2-6不要追求紧凑的代码,因为紧凑的代码并不能产生高效的机器码。

一些有益的建议

【建议11-3-1当心那些视觉上不易分辨的操作符发生书写错误。

我们经常会把“==”误写成“=”,象“||”、“&&”、“<=”、“>=”这类符号也很容易发生“丢1”失误。然而编译器却不一定能自动指出这类错误。

【建议11-3-2变量(指针、数组)被创建之后应当及时把它们初始化,以防止把未被初始化的变量当成右值使用。

【建议11-3-3当心变量的初值、缺省值错误,或者精度不够。

【建议11-3-4当心数据类型转换发生错误。尽量使用显式的数据类型转换(让人们知道发生了什么事),避免让编译器轻悄悄地进行隐式的数据类型转换。

【建议11-3-5当心变量发生上溢或下溢,数组的下标越界。

【建议11-3-6当心忘记编写错误处理程序,当心错误处理程序本身有误。

【建议11-3-7当心文件I/O有错误。

【建议11-3-8避免编写技巧性很高代码。

【建议11-3-9不要设计面面俱到、非常灵活的数据结构。

【建议11-3-10如果原有的代码质量比较好,尽量复用它。但是不要修补很差劲的代码,应当重新编写。

【建议11-3-11尽量使用标准库函数,不要“发明”已经存在的库函数。

【建议11-3-12尽量不要使用与具体硬件或软件环境关系密切的变量。

【建议11-3-13把编译器的选择项设置为最严格状态。

【建议11-3-14如果可能的话,使用PC-Lint、LogiScope等工具进行代码审查。