说明：

• 面试题来源于网络书籍，公司题目以及博主原创或修改（题目大部分来源于各种公司）；
• 文中很多题目，或许大家直接编译器写完，1分钟就出结果了。但在这里博主希望每一个题目，大家都要经过认真思考，答案不重要，重要的是通过题目理解所考知识点，好应对题目更多的变化；
• 博主与大家一起学习，一起刷题，共同进步；
• 写文不易，麻烦给个三连！！！

1.用预处理指令#define声明一个常数，用以表明1年中有多少秒？

解析：
通过这道题面试官想考以下几个知识点：

• #define语法的基本知识（例如，不能以分号结束，括号的使用，等等）
• 要懂得预处理器将为你计算常数表达式的值，因此，写出你是如何计算一年中有多
  少秒而不是计算出实际的值，会更有意义
• 意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出，因此要用到长整型符号L，告诉
  编译器这个常数是长整型数
  如果在表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么你就有了一个好的起点。记住，
  第一印象很重要。

答案：#define SECOND_EVERY_YEAR (606024*365)UL

2.写一个“标准”宏MIN，这个宏输入两个参数并返回较小的一个

解析：
这个测试是为下面的目的而设的

• 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的，因为直到嵌入（inline）操作符
  变为标准C的一部分，宏都是方便地产生嵌入代码的唯一方法。对于嵌入式系统来说，为了
  能达到要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法
• 三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比
  if-then-else更优化的代码，了解这个用法是很重要的
• 注意点：一定要带好括号，不要嫌麻烦，因为宏操作是直接替换，如果不带括号会出现一些问题,请看下面的例子

#define SQUARE(x) x * x

int a = 4;
int b = SQUARE(a + 1);

在预处理阶段，SQUARE(a + 1) 会被替换成 a + 1 * a + 1，由于乘法的优先级高于加法，所以实际上会计算成 a + (1 * a) + 1，结果为 9 而不是 25。

答案：#define MIN(x, y) ((x) <= (y) ? (x) : (y))

3.说说const修饰指针?

解析：
关于const修饰指针的情况，一般分为如下4种情况：

int main()
{   
    int b = 500;
    const int* a = &b;          // 情况1
    int const* a = &b;          // 情况2
    int* const a = &b;          // 情况3
    const int* const a = &b;    // 情况4

    return 0;
}

• 先看情况1
  如果const位于星号的左侧，则const就是用来修饰指针所指向的变量，即指针指向为常
  量；如果const位于星号的右侧，const就是修饰指针本身，即指针本身是常量。因此，1和2的
  情况相同，都是指针所指向的内容为常量（const放在变量声明符的位置无关），这种情况下
  不允许对内容进行更改操作。
  换句话来说，如果a是一名仓库管理员的话，他所进入的仓库，里面的货物(*a)是他没权
  限允许动的，仓库里面的东西原来是什么就是什么；所以

	int b = 500;
    const int* a = &b;
    *a = 600; // 错误

但是也有别的办法去改变*a的值，一个是通过改变b的值：

	int b = 500;
    const int* a = &b;
    b = 600;
    cout << *a << endl; // 得到600

还有一种改变*a办法就是a指向别处（管理员换个仓库）：

 	int b = 500, c = 600;
    const int* a = &b;
    a = &c;
    cout << *a << endl; // 得到600

• 情况2与情况1相同。
• 情况3为指针本身是常量，这种情况下不能对指针本身进行更改操作，而指针所指向
  的内容不是常量
  举例来说：如果a是一名仓库管理员的话，他只能进入指定的某仓库，而不能去别的仓
  库（所以a++是错误的）；但这个仓库里面的货物（*a）是可以随便动的，（*a=600是正确
  的）。
  此外，对于情况3：定义时必须同时初始化。

	int b = 500, c = 600;
    // int *const a; // 错误 没有初始化
    int *const a = &b; // 正确，必须初始化
    *a = 600; // 正确，允许改值
    a = &c; // 错误，指针是常量
    cout << a++ << endl; // 错误

• 对于情况4为指针本身和指向的内容均为常量。那么这个仓库管理员只能去特定的仓库，并且仓库里面所有的货物他都没有权限去改变。

	int b = 500, c = 600;
    const int* const a = &b;
    a = &c; // 错误
    *a = 600; // 错误

4.const与#define相比有什么不同？

答案:

• const常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查，而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换中可能会产生意料不到的错误（边际效应）。
• 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。在C++程序中只使用const常量而不使用宏常量，即const常量完全取代宏常量。
• 存储方式不同: 定义的常量存储在程序的数据段中，有固定的地址。而 #define 定义的常量只是简单的文本替换，在编译时会直接替换成对应的值，不会分配内存空间
• 作用域不同: 常量的作用域与其他变量类似，通常只在定义它的文件或函数内部可见。而 #define 定义的常量没有作用域限制，可以在整个程序中使用。

扩展：常量的引进是在早期的C++版本中，当时标准C规范正在制订。那时，常量被看做一个好的思想而被包含在C中。但是，C中的const的意思是“一个不能被改变的普通变量”。在C中，它总是占用内存，而且它的名字是全局符。C编译器不能把const看成一个编译期间的常量。在C中，如果写：

const bufsize  = 100;
char buf[bufsize];

尽管看起来好像做了一件合理的事，但这将得到一个错误的结果。因为bufsize占用内存的某个地方，所以C编译器不知道它在编译时的值。在C语言中可以选择这样书写：

const bufsize;

这样写在C++中是不对的，而C编译器则把它作为一个声明，这个声明指明在别的地方有内存分配。因为C默认const是外部连接的，C++默认const是内部连接的，这样，如果在C++中想完成与C中同样的事情，必须用extern把内部连接改成外部连接

extern const bufsize;

这种方法也可用在C语言中。在C语言中使用限定符const不是很有用，即使是在常数表达式里（必须在编译期间被求出）想使用一个已命名的值，使用const也不是很有用的。C迫使程序员在预处理器里使用 #define

5.下列程序的输出结果是什么？

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
using namespace std;

struct {
    short a1;
    short a2;
    short a3;
}A;

struct {
    long a1;
    short a2;
}B;

int main()
{
    char *ss1 = "0123456789";
    char ss2[] = "0123456789";
    char ss3[100] = "0123456789";
	int ss4[100];
	char q1[] = "abc";
	char q2[] = "a\n";
	char *q3 = "a\n";
	char *str1 = (char *)malloc(100);
	void *str2 = (void *)malloc(100);

    cout << sizeof(ss1) << " ";
    cout << sizeof(ss2) << " ";
    cout << sizeof(ss3) << " ";
    cout << sizeof(ss4) << " ";
    cout << sizeof(q1) << " ";
    cout << sizeof(q2) << " ";
    cout << sizeof(q3) << " ";
    cout << sizeof(A) << " ";
    cout << sizeof(B) << " ";
    cout << sizeof(str1) << " ";
    cout << sizeof(str2) << " ";
    return 0;
}

解析：

• ss1是一个字符指针，指针的大小是一个定值，就是4字节，所以sizeof(ss1)是4字节
• ss2是一个字符数组，这个数组最初未定大小，由具体填充值来定。填充值
  是“0123456789”。1个字符所占空间是1字节，10个就是10字节，再加上隐含的“\0”，所以一
  共是11字节
• ss3也是一个字符数组，这个数组开始预分配100，所以它的大小一共是100字节
• ss4也是一个整型数组，这个数组开始预分配100，但每个整型变量所占空间是4，所以
  它的大小一共是400字节
• q1与ss2类似，所以是4字节
• q2里面有一个“\n”，“\n”算做一位，所以它的空间大小是3字节
• q3是一个字符指针，指针的大小是一个定值，就是4，所以sizeof(q3)是4字节
• 结构体A中有3个short类型变量，各自以2字节对齐，结构体对齐参数按默认的8字节对齐，则a1、a2、a3都取2字节对齐，sizeof(A)为6，其也是2的整数倍
• B中a1为4字节对齐，a2
  为2字节对齐，结构体默认对齐参数为8，则a1取4字节对齐，a2取2字节对齐；结构体大小为6字节，6不为4的整数倍，补空字节，增到8时，符合所有条件，则sizeof(B)为8
• str1与str2与ss1类似，都是指针的大小,所以为4

答案: 4 11 100 400 4 3 4 6 8 4 4

6.以下代码为32位机器编译，数据是以4字节为对齐单位，这两个类的输出结果是什么，为什么？

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
private:
    bool m_bTemp;
    int m_nTemp;
    bool m_bTemp2;
};

class B {
private:
    int m_nTemp;
    bool m_bTemp;
    bool m_bTemp2;
};

int main()
{   
    cout << sizeof(A) << endl;
    cout << sizeof(B) << endl;
    return 0;
}

解析：
在访问内存时，如果地址按4字节对齐，则访问效率会高很多。这种现象的原因在于访问内存的硬件电路。一般情况下，地址总线总是按照对齐后的地址来访问的。例如你想得到0x00000001开始的4字节内容，系统首先需要以0x00000000读4字节，从中取得3字节，然后再用0x00000004作为开始地址，获得下一个4字节，再从中得到第一个字节，两次组合出你想得到的内容。但是如果地址一开始就是对齐到0x00000000，则系统只要一次读写即可。

答案：12 8

7.说明sizeof和strlen之间的区别

解析：
由以下几个例子我们说明sizeof和strlen之间的区别。
第1个例子：

char * ss = "0123456789";

sizeof(ss)结果为4，ss是指向字符串常量的字符指针。
sizeof(*ss)结果为1，*ss是第一个字符。

第2个例子：

char ss[] = "0123456789";

sizeof(ss)结果为11，ss是数组，计算到“\0”位置，因此是（10＋1）。
sizeof(*ss)结果为1，*ss是第一个字符。

第3个例子：

char ss[100] = "0123456789";

sizeof(ss)结果为100，ss表示在内存中预分配的大小，100×1。
strlen(ss)结果为10，它的内部实现是用一个循环计算字符串的长度，直到“\0”为止。

第4个例子：

int ss[100] = "0123456789";

sizeof(ss)结果为400，ss表示在内存中的大小，100×4。
strlen(ss)错误，strlen的参数只能是char*，且必须是以“\0”结尾的。

第5个例子：

class X
{
	int i;
	int j;
	char k;
};
X x;

cout<<sizeof(X)<<endl;结果为12，内存补齐。
cout<<sizeof(x)<<endl;结果为12，理由同上。

答案：

通过对sizeof与strlen的深入理解，得出两者区别如下：

• sizeof操作符的结果类型是size_t，它在头文件中的typedef为unsigned int类型。该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。
• sizeof是运算符，strlen是函数。
• sizeof可以用类型做参数，strlen只能用char*做参数，且必须是以“\0”结尾的。sizeof还可以用函数做参数。
• 数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针。
• 大部分编译程序在编译的时候就把sizeof计算过了，是类型或是变量的长度。这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因。
• strlen的结果要在运行的时候才能计算出来，用来计算字符串的长度，而不是类型
  占内存的大小。
• sizeof后如果是类型必须加括号，如果是变量名可以不加括号。这是因为sizeof是
  个操作符而不是个函数。
• 当使用了一个结构类型或变量时，sizeof返回实际的大小。当使用一静态的空间数
  组时，sizeof返回全部数组的尺寸。sizeof操作符不能返回被动态分配的数组或外部的数组的
  尺寸。
• 数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组，传递的是数组的首地址，如
  fun(char ［8］)、fun(char [])都等价于fun(char *)。在C++里传递数组永远都是传递指向数组首
  元素的指针，编译器不知道数组的大小。如果想在函数内知道数组的大小，需要这样做：进
  入函数后用memcpy将数组复制出来，长度由另一个形参传进去。代码如下：

void fun (unsigned char *p1, int len)
{
    unsigned char* buf = new unsigned char[len+1];
    memcpy(buf, p1, len);
}

• sizeof操作符不能用于函数类型、不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知
  存储大小数据的数据类型，如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void
  类型等。

8.说明sizeof的使用场合

答案：

• sizeof操作符的一个主要用途是与存储分配和I/O系统那样的例程进行通信。例如：

void *malloc(size_t size);
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);

• 用它可以看看某种类型的对象在内存中所占的单元字节
• 在动态分配一对象时，可以让系统知道要分配多少内存
• 便于一些类型的扩充。在Windows中有很多结构类型就有一个专用的字段用来存放该类型的字节大小
• 由于操作数的字节数在实现时可能出现变化，建议在涉及操作数字节大小时用sizeof代替常量计算。
• 如果操作数是函数中的数组形参或函数类型的形参，sizeof给出其指针的大小

9. 这个数组占据多大空间？

int **a[3][4]  = ?

A. 64
B. 12
C. 48
D. 128

解析：sizeof问题，3×4×4=48。

答案：C

10.一个空类占多少空间？多重继承的空类呢？

解析:我们用程序来实现一个空类和一个多重继承的空类。看看它们的大小是多少。代
码如下：

#include <iostream>
#include <memory.h>
#include <assert.h>
using namespace std;

class A {};
class A2 {};

class B : public A {};
class C : public virtual B {};
class D : public A, public A2 {};


int main()
{   
    cout << "sizeof(A): " << sizeof(A) << endl;
    cout << "sizeof(B): " << sizeof(B) << endl;
    cout << "sizeof(C): " << sizeof(C) << endl;
    cout << "sizeof(D): " << sizeof(D) << endl;

    return 0;
}

空类所占空间为1，单一继承的空类空间也为1，多重继承的空类空间还是1。
但是虚继承涉及虚表（虚指针），所以sizeof©的大小为4。

答案：1 1 4 1

11.内联函数和宏的差别是什么？

答案:

• 内联函数和普通函数相比可以加快程序运行的速度，因为不需要中断调用，在编译的时候内联函数可以直接被镶嵌到目标代码中。而宏只是一个简单的替换。
• 内联函数要做参数类型检查，这是内联函数跟宏相比的优势。
• inline是指嵌入代码，就是在调用函数的地方不是跳转，而是把代码直接写到那里去。对于短小的代码来说inline增加空间消耗换来的是效率提高，这方面和宏是一模一样的，但是inline在和宏相比没有付出任何额外代价的情况下更安全。至于是否需要inline函数，就需要根据实际情况来取舍了。
• inline一般只用于如下情况：
  一个函数不断被重复调用。
  函数只有简单的几行，且函数内不包含for、while、switch语句。

一般来说，我们写小程序没有必要定义成inline，但是如果要完成一个工程项目，当一个简单函数被调用多次时，则应该考虑用inline。

• 宏在C语言里极其重要，而在C++里用得就少多了。关于宏的第一规则是绝不应该去使用它，除非你不得不这样做。几乎每个宏都表明了程序设计语言里、程序里或者程序员的一个缺陷，因为它将在编译器看到程序的正文之前重新摆布这些正文。宏也是许多程序设计工具的主要麻烦。所以，如果你使用了宏，就应该准备只能从各种工具（如排错系统、交叉引用系统、轮廓程序等）中得到较少的服务。
• 宏是在代码处不加任何验证的简单替代，而内联函数是将代码直接插入调用处，而减少了普通函数调用时的资源消耗。
• 宏不是函数，只是在编译前（编译预处理阶段）将程序中有关字符串替换成宏体。
• 关键字inline必须与函数定义体放在一起才能使函数成为内联，仅将inline放在函数声明前面不起任何作用。如下风格的函数Foo不能成为内联函数：

inline void Foo(int x, int y); // inline仅与函数声明放在一起
void Foo(int x, int y) {}

而如下风格的函数Foo则成为内联函数：

void Foo(int x, int y); 
inline void Foo(int x, int y) {} // inline与函数定义放在一起

所以说，inline是一种“用于实现的关键字”，而不是一种“用于声明的关键字”。内联能提高函数的执行效率，至于为什么不把所有的函数都定义成内联函数？如果所有的函数都是内联函数，还用得着“内联”这个关键字吗？内联是以代码膨胀（复制）为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

以下情况不宜使用内联：
1 如果函数体内的代码比较长，使用内联将导致内存消耗代价较高。
2 如果函数体内出现循环，那么执行函数体内代码的时间要比函数调用的开销大。类的构造函数和析构函数容易让人误解成使用内联更有效。要当心构造函数和析构函数可能会隐藏一些行为，如“偷偷地”执行了基类或成员对象的构造函数和析构函数。所以不要随便地将构造函数和析构函数的定义体放在类声明中。一个好的编译器将会根据函数的定义体，自动地取消不值得的内联（这进一步说明了inline不应该出现在函数的声明中）。