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c語言基礎(chǔ)面試題
1、statac 全局變量、局部變量、函數(shù)與普通全局變量、局部變量、函數(shù)static 全局變量與普通的全局變量有什么區(qū)別?static 局部變量和普通局部變量有什么區(qū)別?static 函數(shù)與普通函數(shù)有什么區(qū)別?
答 、全局變量(外部變量)的說明之前再冠以 static 就構(gòu)成了靜態(tài)的全局變量。全局變量本身就是靜態(tài)存儲(chǔ)方式, 靜態(tài)全局變量當(dāng)然也是靜態(tài)存儲(chǔ)方式。 這兩者在存儲(chǔ)方式上并無不同。
這兩者的區(qū)別雖在于非靜態(tài)全局變量的作用域是整個(gè)源程序, 當(dāng)一個(gè)源程序由多個(gè)源文件組成時(shí),非靜態(tài)的全局變量在各個(gè)源文件中都是有效的。 而靜態(tài)全局變量則限制了其作用域, 即只在定義該變量的源文件內(nèi)有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。由于靜態(tài)全局變量的作用域局限于一個(gè)源文件內(nèi),只能為該源文件內(nèi)的函數(shù)公用, 因此可以避免在其它源文件中引起錯(cuò)誤。
從以上分析可以看出, 把局部變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的存儲(chǔ)方式即改變了它的生存期。把全局變量改變?yōu)殪o態(tài)變量后是改變了它的作用域, 限制了它的使用范圍。
static 函數(shù)與普通函數(shù)作用域不同。僅在本文件。只在當(dāng)前源文件中使用的函數(shù)應(yīng)該說明為內(nèi)部函數(shù)(static),內(nèi)部函數(shù)應(yīng)該在當(dāng)前源文件中說明和定義。對(duì)于可在當(dāng)前源文件以外使用的函數(shù),應(yīng)該在一個(gè)頭文件中說明,要使用這些函數(shù)的源文件要包含這個(gè)頭文件static 全局變量與普通的全局變量有什么區(qū)別:static 全局變量只初使化一次,防止在其他文件單元中被引用;
static 局部變量和普通局部變量有什么區(qū)別:static 局部變量只被初始化一次,下一次依據(jù)上一次結(jié)果值;
static 函數(shù)與普通函數(shù)有什么區(qū)別:static 函數(shù)在內(nèi)存中只有一份,普通函數(shù)在每個(gè)被調(diào)用中維持一份拷貝
2、程序的內(nèi)存分配
答:一個(gè)由 c/C++編譯的程序占用的內(nèi)存分為以下幾個(gè)部分
1、棧區(qū)(stack)—由編譯器自動(dòng)分配釋放,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。
2、堆區(qū)(heap)—一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí)可能由 OS 回收。注意它與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆是兩回事,分配方式倒是類似于鏈表,呵呵。
3、全局區(qū)(靜態(tài)區(qū))(static)—全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域,未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
4、文字常量區(qū)—常量字符串就是放在這里的。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
5、程序代碼區(qū)—存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼
3、解釋堆和棧的區(qū)別
答:堆(heap)和棧(stack)的區(qū)別
(1)申請(qǐng)方式
stack:由系統(tǒng)自動(dòng)分配。例如,聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量 int b;系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為 b 開辟空間
heap:需要程序員自己申請(qǐng),并指明大小,在 c 中 malloc 函數(shù)
如 p1=(char*)malloc(10);
在 C++中用 new 運(yùn)算符
如 p2=(char*)malloc(10);
但是注意 p1、p2 本身是在棧中的。
(2)申請(qǐng)后系統(tǒng)的響應(yīng)
棧:只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存,否則將報(bào)異常提示棧溢出。
堆:首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí),會(huì)遍歷該鏈表,尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn),然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序,另外,對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng),會(huì)在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的 delete 語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的大小,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。
(3)申請(qǐng)大小的限制
棧:在 Windows 下,棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的,在 WINDOWS 下,棧的大小是 2M(也有的說是 1M,總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù)),如果申請(qǐng)的空間超過棧的剩余空間時(shí),將提示 overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。
堆:堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲(chǔ)的空閑內(nèi)存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。
(4)申請(qǐng)效率的比較:
棧:由系統(tǒng)自動(dòng)分配,速度較快。但程序員是無法控制的。
堆:是由 new 分配的內(nèi)存,一般速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便.另外,在 WINDOWS 下,最好的方式是用 Virtual Alloc 分配內(nèi)存,他不是在堆,也不是在棧,而是直接在進(jìn)程的地址空間中保留一塊內(nèi)存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。
(5)堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容
棧:在函數(shù)調(diào)用時(shí),第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語句的下一條可執(zhí)行語句)的地址,然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù),在大多數(shù)的 C 編譯器中,參數(shù)是由右往左入棧的,然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。
當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令,程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。
堆:一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)容由程序員安排。
(6)存取效率的比較
char s1[]="aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2="bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa 是在運(yùn)行時(shí)刻賦值的;
而 bbbbbbbbbbb 是在編譯時(shí)就確定的;
但是,在以后的存取中,在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?例如堆)快。
比如:
#include
voidmain()
{
char a=1;
char c[]="1234567890";
char *p="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對(duì)應(yīng)的匯編代碼
10:a=c[1];
004010678A4DF1movcl,byteptr[ebp-0Fh]
0040106A884DFCmovbyteptr[ebp-4],cl
11:a=p[1];
0040106D8B55ECmovedx,dwordptr[ebp-14h]
004010708A4201moval,byteptr[edx+1]
004010738845FCmovbyteptr[ebp-4],al
第一種在讀取時(shí)直接就把字符串中的元素讀到寄存器 cl 中,而第二種則要先把指針值讀到 edx 中,在根據(jù) edx 讀取字符,顯然慢了。
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