C++面试题和笔试题（四）-编程知识

一、intx[6][4],(p)[4];p=x;则(p+2)指向哪里？

A X[0][1]
B X[0][2]
C X[1][0]
D X[2][0]

官方解释： D

int x[6][4], (*p)[4];  
p = x;

在这里，x 是一个二维数组，它有6行和4列。p 是一个指向具有4个整数的数组的指针。

当你执行 p = x; 时，p 指向 x 的第一行。

接下来，我们要考虑 *(p + 2)。

在C语言中，数组名（如 x）代表其首地址。对于二维数组，它实际上是指向第一行的指针。当你对这样的指针进行加法操作时，你会跳过整行，而不是单个元素。

因此，p + 2 会跳过前两行，指向 x 的第三行。

*(p + 2) 会解引用这个指针，所以它实际上就是 x 的第三行。所以，*(p + 2) 指向 x 的第三行的首地址。

为了更直观地理解，你可以这样想象：

p 指向 x[0]（第一行）
p + 1 指向 x[1]（第二行）
p + 2 指向 x[2]（第三行）

所以，*(p + 2) 就是 x[2]，它指向 x 的第三行的首地址。

自己的理解：

假设我们有一个叫做x的大表格，这个表格有6行和4列。就像你在纸上画格子一样，每个格子可以放一个数字。

然后，我们有一个指针p，它就像一个小箭头，可以指向这个大表格的某一行。

当我们说p = x;的时候，就是把小箭头指向这个大表格的第一行。

接下来，我们要看*(p + 2)是什么意思。

想象一下，这个小箭头每次移动，不是一格一格地移动，而是整行整行地移动。所以，当箭头移动两次时，它就跳过了两行，指向了第三行。

*(p + 2)的意思就是，箭头移动两次后指向的那一行。所以，*(p + 2)指向的就是大表格的第三行。

简单说，就像你在纸上画了一个大表格，然后有一个小箭头指向第一行，当你让箭头跳两下，它就指向了第三行。这就是*(p + 2)的意思啦！

考点

这道题的考点是C语言中的指针和数组的理解。

它主要考察了以下几个方面：

指针与数组的关系：在C语言中，数组名可以视为指向数组首元素的指针。对于二维数组，数组名实际上是指向第一行的指针。
指针的加法运算：对于指向数组的指针，进行加法运算时，不是按单个元素的大小来移动，而是按指针指向的整个数组或数据块的大小来移动。例如，对于指向int数组的指针，加1意味着跳过整个int大小的空间；对于指向二维数组（即数组的数组）的指针，加1意味着跳过整个一行的空间。
指针的解引用：使用*操作符可以解引用指针，即获取指针指向的值。对于指向数组的指针，解引用得到的是数组的首元素或首行的地址。

二、有关C++中为什么用模板类的原因，描述错误的是？

A.可用来创建动态增长和减小数据结构
B.它是类型无关的,因此具有很高的复用性
C.它运行时检查数据类型，保证了类型安全
D.它与平台无关,可移值性

官方解释： C

关于C++中模板类的使用原因，我们可以逐项分析这四个选项：

A. 可用来创建动态增长和减小数据结构

这个描述并不准确。模板类主要是用于实现泛型编程，它允许程序员定义与类型无关的函数或类，然后在实例化时指定具体的类型。动态增长和减小的数据结构通常是通过使用如std::vector这样的容器类来实现的，而这些容器类内部可能会使用模板，但模板本身并不直接用于创建这样的数据结构。

B. 它是类型无关的,因此具有很高的复用性

这是正确的。模板类的主要优势之一就是它们的类型无关性。你可以为任何数据类型（包括用户自定义类型）定义模板，并在需要时实例化它们。这大大提高了代码的复用性。

C. 它运行时检查数据类型，保证了类型安全

这是错误的。模板的类型检查是在编译时进行的，而不是运行时。当你在代码中实例化一个模板时，编译器会检查你提供的类型是否满足模板的要求，并在编译阶段报告任何类型不匹配的错误。因此，模板确实保证了类型安全，但这种检查是在编译时进行的。

D. 它与平台无关,可移值性

这也是正确的。模板类在编译时被实例化为具体的类型，生成的代码与平台相关，但模板本身与平台无关。你可以在不同的编译器和平台上使用相同的模板代码，只要这些平台支持C++模板即可。这增加了代码的可移植性。

综上所述，描述错误的是选项C：它运行时检查数据类型，保证了类型安全。

自己的理解：

A. 可用来创建动态增长和减小数据结构

这个选项的意思是说，模板类可以用来创建一种特殊的数据结构，这种数据结构可以变大也可以变小，就像我们的书包一样，可以装很多东西，也可以只装一点点。但是，模板类并不是专门用来做这个的，它更多的是用来帮助我们写一些可以重复使用的代码。

B. 它是类型无关的，因此具有很高的复用性

这个选项是说，模板类就像是一个万能的工具，不管我们要处理的是数字、文字还是其他什么东西，它都可以帮忙。因为它不关心具体是什么类型，所以我们可以把同一个模板类用在很多地方，这就是它的复用性很高。

C. 它运行时检查数据类型，保证了类型安全

这个选项其实是错的。模板类是在我们写代码的时候就检查数据类型，而不是等到程序运行的时候。如果数据类型不对，它会在我们写代码的时候就告诉我们，而不是等到程序运行时才报错。

D. 它与平台无关，可移值性

这个选项是说，不管我们是在什么样的电脑或手机上使用模板类，它都可以正常工作。就像我们玩的游戏，不管是用电脑还是手机，只要游戏支持，我们都可以玩。这就是模板类的可移植性。

所以，描述错误的是选项C，它其实是在我们写代码的时候就检查数据类型，而不是运行时

考点：

模板类的定义和用途：模板类是C++中实现泛型编程的基础工具，它允许程序员定义与类型无关的代码，从而增加代码的复用性。
模板的类型检查时机：模板的类型检查是在编译时进行的，而不是运行时。这是模板的一个重要特性，它确保了在实例化模板时，提供的类型参数符合模板的要求。
模板的可移植性：模板代码本身与平台无关，只要目标平台支持C++模板，就可以使用相同的模板代码。这体现了模板的可移植性。
模板与动态数据结构的区别：模板类虽然可以用于定义数据结构，但它本身并不直接创建动态增长和减小的数据结构。这种数据结构的实现通常依赖于特定的容器类，如std::vector等。

三、在32位机器上用gcc编译以上代码,sizeof(),sizeof()分别是多少

Class A
{
int a;
short b;
int c;
char d;
};
class B
{
double a;
short b;
int c;
char d;
};

A 12,16
B 12,12
C 16,24
D 16,20

官方解释：C

以下是对每个数据成员的大小和可能的对齐要求的简要说明：

int 通常大小为4字节，并且通常需要4字节对齐。
short 通常大小为2字节，并且通常需要2字节对齐。
double 通常大小为8字节，并且通常需要8字节对齐。
char 通常大小为1字节，对齐要求通常最小。

现在，让我们考虑类A和B的内存布局：

对于类A：

class A  
{  int a;   // 4字节，可能需要对齐到4字节边界  short b; // 2字节，可能需要对齐到2字节边界（但因为前面是int，所以这里可能不需要额外的填充）  int c;   // 4字节，需要对齐到4字节边界（这里可能需要填充）  char d;  // 1字节，通常不需要额外的对齐或填充  
};

int a (4 bytes)  
short b (2 bytes)  
填充 (2 bytes) // 为了使下一个int c对齐到4字节边界  
int c (4 bytes)  
char d (1 byte)  
填充 (3 bytes) // 为了使整个结构体的大小是4的倍数（取决于编译器是否这样做）

总大小可能是 4 + 2 + 2 + 4 + 1 + 3 = 16 字节。

由于int之后紧跟着short，并且int已经满足了short的2字节对齐要求，所以这里可能不需要填充。但是，short之后是另一个int，这通常要求4字节对齐。如果short之后没有足够的空间来满足下一个int的4字节对齐要求，编译器可能会在short和int之间插入填充字节。

对于类B：

class B  
{  double a; // 8字节，需要对齐到8字节边界  short b;  // 2字节，可能需要对齐到2字节边界（但因为前面是double，所以这里可能需要填充）  int c;    // 4字节，需要对齐到4字节边界（这里可能需要填充）  char d;   // 1字节，通常不需要额外的对齐或填充  
};

double a (8 bytes)  
填充 (6 bytes) // 为了使short b对齐到下一个合适的地址（可能是2字节边界）  
short b (2 bytes)  
填充 (2 bytes) // 为了使int c对齐到4字节边界  
int c (4 bytes)  
char d (1 byte)  
填充 (1 bytes) // 为了使整个结构体的大小是合适的对齐值（取决于编译器）

类B的大小可能是 8（double） + 6（填充） + 2（short） + 4（int） + 1（char） + x（填充），其中x取决于编译器是否添加额外的填充以及添加多少。如果编译器决定让整个结构体的大小是8的倍数（以匹配double的对齐要求），那么总大小可能是24字节。

自己的理解：

你有一个大盒子（这就是我们的结构体或类），你要把一些不同大小的东西放进去。但是，你不能随便放，有些东西需要放在特定的位置，这样拿起来才会更方便（这就是对齐的意思）。

对于类A：

你首先放了一个大玩具（int a），它占了4个格子的空间。
然后你放了一个小玩具（short b），它占了2个格子的空间。因为它紧挨着大玩具，所以不需要额外的格子。
接下来，你想再放一个大玩具（int c），但是你需要确保这个大玩具从新的4个格子的位置开始放，这样拿起来更方便。所以，你在小玩具和大玩具之间放了2个空格子。
最后，你放了一个非常小的玩具（char d），只占了1个格子。
但是，为了让整个盒子的大小是4的倍数（这样放起来更整齐），你又在盒子的最后面放了几个空格子。

对于类B：

你首先放了一个非常大的玩具（double a），它占了8个格子的空间，并且从8个格子的位置开始放。
接着你想放一个小玩具（short b），但是因为这个大玩具占了8个格子，你需要在大玩具和小玩具之间放6个空格子，这样小玩具才能从合适的位置开始。
然后你又放了一个大玩具（int c），它占了4个格子。这次不需要额外的空格子，因为小玩具后面已经有足够的空间了。
最后，你放了一个非常小的玩具（char d），只占了1个格子。
和类A一样，为了让整个盒子的大小是8的倍数，你又在盒子的最后面放了几个空格子。

四、下面对静态数据成员的描述中，正确的是

A.静态数据成员可以在类体内进行初始化
B.静态数据成员不可以被类的对象调用
C.静态数据成员不受private控制符号的作用
D.静态数据成员可以直接用类名调用

官方解释：AD

选项 A：静态数据成员可以在类体内进行初始化，使用static关键字声明后，可以在类声明中直接初始化静态数据成员，例如static int val = 42;。所以选项 A 是正确的。
选项 B：静态数据成员可以被类的对象调用，静态数据成员是类的所有对象共享的成员，可以通过类的对象来访问静态数据成员，例如MyClass obj; obj.val = 24;。所以选项 B 是错误的。
选项 C：静态数据成员受private控制符号的作用，即使是静态数据成员，如果被声明为private，也只能在类的内部访问，例如private static int val;。所以选项 C 是错误的。
选项 D：静态数据成员可以直接用类名调用，这是静态数据成员的一个重要特性，可以使用类名和点运算符来访问静态数据成员，例如MyClass.val = 64;。所以选项 D 是正确的。

自己的理解：

选项 A：静态数据成员可以在类体内进行初始化。

生活例子：假设有一个人类类Person，其中有一个静态数据成员totalPopulation表示全球总人口。我们可以在类声明中初始化这个静态数据成员，例如：
```
class Person {
public:static int totalPopulation;
};
int Person::totalPopulation = 7000000000; // 初始化静态数据成员
```
选项 D：静态数据成员可以直接用类名调用。

生活例子：继续上面的人类类Person的例子，我们可以直接使用类名和点运算符来访问静态数据成员totalPopulation，例如：
```
cout << Person::totalPopulation << endl; // 输出静态数据成员的值
```
在这个例子中，我们直接使用类名Person和点运算符来访问静态数据成员totalPopulation，并将其值输出到标准输出流中。这样可以方便地获取全球总人口的信息，而不需要创建Person对象。

考点：考察了 C++ 中类的静态数据成员的特性和使用方法，包括静态数据成员的初始化方式、访问方式以及与类对象的关系。

五、填空题（一）

#include<iostream>  
using namespace std;  class A {  
public:  A() { cout << "1" << endl; }  // 构造函数  A(const A& a) { cout << "2" << endl; }  // 拷贝构造函数  A& operator=(const A& a) { cout << "3" << endl; return *this; }  
};  int main() {  A a;   A b = a;   return 0;  
}

运行结果为（ 1 ,2）;

当你在 main 函数中创建 A 类的实例 a 时，会调用其构造函数，因此会输出 1。
接下来，当你创建 b 并用 a 初始化它时，会调用拷贝构造函数，因此会输出 2

1 对应构造函数 A()。
2 对应拷贝构造函数 A(const A& a)。

自己的理解：

假设我们有一个玩具工厂，这个工厂可以生产一种叫做“A”的玩具。

当我们告诉工厂开始生产一个“A”玩具时，工厂就会按照“A”的模板来制作，这就像是在代码中调用构造函数，输出“1”表示玩具制作完成了。

现在，我们已经有了一个“A”玩具，叫做“a”。如果我们想再要一个和“a”完全一样的玩具，我们不需要再让工厂从头开始制作，因为那样太麻烦了。我们可以直接让工厂复制一个“a”玩具，这样我们就得到了一个新的玩具，叫做“b”。这个过程就像是代码中的拷贝构造函数，输出“2”表示我们已经通过复制得到了一个新的玩具。

所以，整个过程的步骤和输出就是：

工厂按照模板制作了一个“A”玩具（输出“1”）。
工厂复制了一个已有的“A”玩具，得到了一个新的玩具（输出“2”）。

六、填空题（二）

#include <iostream>
using namespace std
#define M(A,B,C) A*B+C
int main()
{
int a=1;
int b=2;
int c=3;
cout<<M(a+b,b+c,c+a)<<endl;
return 0;
}

运行的结果输出是（19）

官方解释：

代码中定义了一个宏 M(A,B,C)，它接受三个参数 A、B 和 C，并将它们替换为表达式 A*B+C。这意味着在代码中每次使用 M(x, y, z) 时，它都会被预处理器替换为 x*y+z。

在 main 函数中，定义了三个整数变量 a、b 和 c，并分别赋值为 1、2 和 3。

接下来，代码中使用宏 M 来计算一个表达式，并将结果输出到控制台。这里，M(a+b,b+c,c+a) 会被替换为 (a+b)*(b+c)+(c+a)。将 a、b 和 c 的值代入，我们得到 (1+2)*(2+3)+(3+1)，即 3*5+4，最终结果为 19。

自己的理解：

M(A,B,C)与M(a+b,b+c,c+a)等价的话，A=a+b,B=b+c,C=c+a;

先算a+b，也就是1加2，等于3。
再算b+c，也就是2加3，等于5。
然后根据A*B+C的例子替换为 (a+b)*(b+c)，得到15。
最后加上c+a，也就是3加1，得到4。
把15和4加起来，得到最终的结果19