前言
题目来自于https://kobes.ca/ctest ，共16题。
题目
#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
static jmp_buf buf;
int main(void)
{
volatile int b = 3;
if (setjmp(buf) != 0)
{
printf("%d\n", b);
exit(0);
}
b = 5;
longjmp(buf, 1);
}
解析：理解setjmp与longjmp后，本题很容易解答。首次调用setjmp时，会标记jmp_buf buf并返回0，当调用longjmp后，会跳回setjmp并返回longjmp的第二个参数val（当val为0时，setjmp返回1），所以当配对的longjmp调用后，setjmp返回值永不为0。
答案：5
#include <stdio.h>
int main(void)
{
struct node
{
int a;
int b;
int c;
};
struct node s = { 3, 5, 6 };
struct node *pt = &s;
printf("%d\n", *(int*)pt);
return 0;
}
解析：这一题很简单，pt为结构体s的指针，将pt强转为int *，而结构体的第一个成员变量a就是int类型，所以此时对(int *)pt取值得到的就是a的值。
答案：3
拓展：如果将题目改成这样
int main(void)
{
struct node
{
char a;
char b;
};
struct node s = { 2, 1 };
struct node *pt = &s;
printf("%d\n", *(short*)pt); // 258
return 0;
}
由于char占用1byte，short占用2byte，因此刚好可以读取a、b中的值。对于结构体s来说，由于a、b都是char类型，a的二进制数据为00000010b，b的二进制数据为00000001b。在小段模式下，s中存储的二进制数据为00000001_00000010b，转换成十进制为258，所以最终输出258。
int foo(int x, int n)
{
int val = 1;
if (n > 0)
{
if (n % 2 == 1)
val *= x;
val *= foo(x * x, n / 2);
}
return val;
}
3
解析：其实就是初中数学题，本题控制变量为n，推导出n分别为奇偶数的表达式即可。
答案：a
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int *ptr = (int*)(&a + 1);
printf("%d %d\n", *(a + 1), *(ptr - 1));
return 0;
}
解析：&a是指向a[5]的指针，此时每移动一个单位指针步长为5，所以&a + 1指向a[5]，这是一个未定义的值。将&a + 1赋值给ptr，此时ptr同样指向a[5]，由于指针类型为int *，所以ptr - 1指针移动一个步长，此时指向a[4]。而a + 1指向a[1]，所以最终输出2和5。
答案：2 5
#include <stdio.h>
void foo(int[][3]);
int main(void)
{
int a[3][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9} };
foo(a);
printf("%d\n", a[2][1]);
return 0;
}
void foo(int b[][3])
{
++b;
b[1][1] = 9;
}
解析：如果第四题理解没有难度，这一题也不难理解。调用foo函数++b后，b指向{4, 5, 6}这个数组，此时的b[1][1]数值为后一个数组{7, 8, 9}中的8，赋值后数组{7, 8, 9}变为{7, 9, 9}，所以此时a[2][1]取出的数据为{7, 9, 9}数组的9。
答案：9
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a, b, c, d;
a = 3;
b = 5;
c = a, b;
d = (a, b);
printf("c=%d ", c);
printf("d=%d\n", d);
return 0;
}
解析：考察运算符的优先级，()>=>,。
c = a, b先运算=，所以c等于a等于3；
d = (a, b)先运算()内的表达式，a, b的结果为b，所以d等于b等于5
答案：c=3 d=5
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a[][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
int (*ptr)[3] = a;
printf("%d %d ", (*ptr)[1], (*ptr)[2]);
++ptr;
printf("%d %d\n", (*ptr)[1], (*ptr)[2]);
return 0;
}
解析：这是第四题的升级版，ptr为int [3]类型指针并指向a[0]，所以此时(*ptr)[1]等价于a[0][1]，(*ptr)[2]等价于a[0][2]。++ptr后，ptr相当于指向a[1]，所以此时(*ptr)[1]等价于a[1][1]，(*ptr)[2]等价于a[1][2]
答案：2 3 5 6
#include <stdlib.h>
int *f1(void)
{
int x = 10;
return &x;
}
int *f2(void)
{
int *ptr;
*ptr = 10;
return ptr;
}
int *f3(void)
{
int *ptr;
ptr = malloc(sizeof *ptr);
return ptr;
}
Which of these functions uses pointers incorrectly?
(a) f3 only
(b) f1 and f3
(c) f1 and f2
(d) f1, f2, and f3
解析：
- f1返回局部变量x的地址，而局部变量在函数返回后已销毁，因此返回的指针指向未定义
- f2中ptr未初始化，
*ptr = 10直接crash - f3正确的为ptr分配了一块内存空间
答案：c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i = 3;
int j;
j = sizeof(++i + ++i);
printf("i=%d j=%d\n", i, j);
return 0;
}
解析：sizeof并不会对括号内的表达式做运算，只是检测表达式的类型，因此sizeof(++i + ++i)等价于sizeof(int)，所以j等于4。
答案：i=3 j=4
拓展：sizeof存在类型提升，比如:
int a = 1;
double b = 3.14;
sizeof(a + b);
a为int类型，b为double类型，此时等价于sizeof(double)
#include <stdio.h>
void f1(int*, int);
void f2(int*, int);
void (*p[2])(int*, int);
int main(void)
{
int a = 3;
int b = 5;
p[0] = f1;
p[1] = f2;
p[0](&a, b);
printf("%d %d ", a, b);
p[1](&a, b);
printf("%d %d\n", a, b);
return 0;
}
void f1(int *p, int q)
{
int tmp = *p;
*p = q;
q = tmp;
}
void f2(int *p, int q)
{
int tmp = *p;
*p = q;
q = tmp;
}
解析：考察基本功，典型的值传递与地址传递。f1与f2 ，a为值传递，b为地址传递。所以a可变，b不可变。f1执行后p指向了q，所以a的值等于q等于b等5，q的值改变不会影响b，f2同理。
答案：5 5 5 5
拓展：地址传递的本质仍然是值传递，只不过传递的是地址的值。比如函数f1中的p和q，其实都是局部变量，之所以可以通过p改变a的值，实际是通过*p对p指向的内存地址重新赋值。p本身也是可变的，如果重新对p赋值，此时改变*p并不会对a造成影响：
void f1(int *p) {
*p += 5;
}
void f2(int *p) {
int x = 10;
p = &x;
*p += 5;
}
int main() {
int a = 1;
int b = 1;
f1(&a);
f2(&b);
printf("%d\n", a); // 6
printf("%d\n", b); // 1
return 0;
}
对于C++来说，还存在另一种参数传递方式，引用传递。
两者的区别在于：
地址传递压栈的是指针的副本，通过对副本指针寻址从而改变实参的值；
引用传递是真正的传址，形参实参都指向同一块内存，只是名字不同而已
void f3(int &p) {
p += 5;
}
int main() {
int a = 1;
f3(a);
printf("%d\n", a); // 6
return 0;
}
#include <stdio.h>
void e(int);
int main(void)
{
int a = 3;
e(a);
putchar('\n');
return 0;
}
void e(int n)
{
if (n > 0)
{
e(--n);
printf("%d ", n);
e(--n);
}
}
解析：考察点是递归调用，调用关系如下：
e(3)->{
e(2)->{
e(1)->{
e(0)->{},
0,
e(-1)->{}
},
1,
e(0)->{}
},
2,
e(1)->{
e(0)->{},
0,
e{-1}->{}
}
}
答案：0 1 2 0
typedef int (*test)(float*, float*);
test tmp;
12
解析：函数指针的定义方式为：
函数返回值类型 (* 指针变量名) (函数参数列表)
test显然是个函数指针，他指向返回值为int，两个参数都为float *的函数。test的类型为int(*)(float *, float *)。
答案：c
拓展：函数指针与指针函数
函数指针是个指针，他指向某个函数；
指针函数是个函数，他返回某个指针。
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char p;
char buf[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8};
p = (buf + 1)[5];
printf("%d\n", p);
return 0;
}
解析：考察C语言的语法，buf[5]等价于buf + 5，(buf + 1)[5]等价于buf + 1 + 5，等价于buf + 6，即buf[6]
答案：9
#include <stdio.h>
void f(char**);
int main(void)
{
char *argv[] = { "ab", "cd", "ef", "gh", "ij", "kl" };
f(argv);
return 0;
}
void f(char **p)
{
char *t;
t = (p += sizeof(int))[-1];
printf("%s\n", t);
}
解析：如果十三题理解了，这一题也不难。(p += sizeof(int))[-1]等价于p + sizeof(int) - 1，等价于p + 4 - 1，等价于p + 3，即p[3]
答案：gh
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
int ripple(int n, ...)
{
int i, j, k;
va_list p;
k = 0;
j = 1;
va_start(p, n);
for (; j < n; ++j)
{
i = va_arg(p, int);
for (; i; i &= i - 1)
++k;
}
va_end(p);
return k;
}
int main(void)
{
printf("%d\n", ripple(3, 5, 7));
return 0;
}
解析：初始变量n等于3，j等于1，外层for循环每次j自增1，这些条件确保了i刚好可以被可变参数列表中的3和7赋值。而i &= i - 1是在控制内部for循环的循环次数。
下面分别对i等于5和7时，进行i &= i - 1运算i结果：
i
起始值：101b （5的二进制表达）
第一次运算后的结果：100b
第二次运算后的结果：000b
运算2次后为0
起始值：111b (7的二进制表达)
第一次运算后的结果：110b
第二次运算后的结果：100b
第三次运算后的结果：000b
运算3次后为0
当i等于0时for循环终止，其实这种for循环写法的循环次数等价于起始值转成二进制中1的个数，而i &= i - 1就是在消除变量二进制最低位的1。
所以内部for循环共循环了5次，k起始值为0，5次++k运算后，k等于5
答案：5
#include <stdio.h>
int counter(int i)
{
static int count = 0;
count = count + i;
return count;
}
int main(void)
{
int i, j;
for (i = 0; i <= 5; i++)
j = counter(i);
printf("%d\n", j);
return 0;
}
解析：考察局部静态变量，没啥好说的j = 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5
答案：15
Have fun!
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