《c语言深度解剖》--一套非常经典的笔试题

学习完c语言，需要对所学知识进行一个检测，下面有一套笔试题，
你有四十分钟进行检测，每道题五分，严格要求自己打分。

根据作者原话：在没有何提示的情况下,如果能得满分,那你可以扔掉本书了,因为你的水平已经大大超过了作者;如果能得80分以上,说明你的C语言基础还不错,学习本书可能会比较轻松;如果得分在50分以下,也不要气馁,努力学习就行了;如果不小心得了10分以下,那就得给自己敲敲警钟了;如果不幸得了0分,那实在是不应该,因为毕竟很多题是很简单的。

答案解析：

1.根据隐式类型转换存储规则：

long double
double
float
unsigned long int
long int
unsigned int
int
当连个不同类型的值比较或相加减时，默认从低到高转换，即向上转换

所以，a和b相加时，b会隐式转换成unsigned int类型，对于-20来说,其补码为：

100000000 00000000 00000000 00010100 -- 原码
1111111111 111111111 111111111  11101011 -- 反码
1111111111 111111111 111111111  11101100 -- 补码

此时b是无符号整型，首位不再被当成符号位，所以b成了一个很大的数字，加上a当然比6大。

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2.运行到strcpy的时候可能会发生异常，因为str1存储了10个字符a之后，后面存储的不是’\0’，
strcpy拷贝时会寻找’\0’作为结束标志，str1中第10个字符a之后的空间不是str1的，是内存的空间，
strcpy从此地方开始向后寻找’\0’时，会造成内存的非法访问，可能会导致程序出现异常。

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3.i = 10，j = 1.
由于静态的局部变量是再内存中的静态区存储，静态局部变量在初始化一次后不会被销毁，且只初始化一次，在下一次使用时仍然保持上一次的值。所以i只初始化一次，每次继续调用该函数时，仍然保留上一次i的值。
对于j来说，j是静态全局变量，每次调用函数都会被初始化.

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4.除了(3)是400以外，其余全都是4。
（1）p是指针，被置为空， 所以p所指向的地址就是一个空地址，既然是地址，题目限定了在32位系统下，所以就是4个字节。
（2）p其实就是对p进行解引用，p是所指向的对象是一个int类型，计算p其实就是计算int类型的大小。
（3）对于数组来说，数组名表示数组首元素地址，除了下面两个例外：
1.sizeof(数组名)，即数组名单独放在sizeof内部，表示的是整个数组的大小。
2.&数组名，取到的是整个数组的地址。
除了上面两个特例，其余的数组名都是表示数组首元素地址。

很明显：（3）中的数组名单独放在sizeof内部，计算的就是整个数组大小，a数组有100个元素，每个元素是int类型，总大小就是400字节。
（4）a[100]就是计算a的第100个元素的大小，虽然a[100]并不存在，也不影响计算a的第100个元素的大小，也是一个int类型。比如说：int b[1] = {0}; 计算sizeof(b[10])，大小仍为4个字节。

（5）&a，是上面两个特例中的第二个特例，取到的是整个数组的地址，其实，整个数组的地址就是首元素的地址，只是如果取到整个数组的地址后+1，会跳过整个数组。
既然它是地址，地址就是4个字节。
（6）&a[0]，就是取首元素地址，是地址就是4字节。
（7）这是一个典型的数组传参问题，b传参时，因为b是数组首元素地址，本质上传的是一个int*的指针，形参部分int b[100]，实际上这是一个指针，所以计算b的大小，就是计算指针的大小，即4个字节。（b不再是数组首元素地址，b是一个指针）

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5.对于数组a来说，它的元素类型是signed char类型，范围是-128~127。a[0] = -1,a[1] = -2,…a[127] = -128,此时a[128]不可能是-129，因为：
-128的二进制原码是：

100000000 00000000 00000000 10000000

补码是：

11111111 11111111 11111111 10000000

存入a[127]中会发生截断，补码的低8位放进去，即
10000000放入，转化成原码为：

1 00000000 

而该原码规定就是-128。

而-129的二进制原码为：

100000000 00000000 00000000 10000001

补码为：

11111111 11111111 11111111 01111111

截取低8位存入a[128]中，是

01111111

转换成二进制原码是：

01111111

这是正数，正数的原码反码补码相同，转换成十进制是127.
所以a[128] = 127, a[129] = 126… ,直到a[255] = 0;
strlen计算长度时，就需要找’\0’作为结束标志，而0就代表’\0’。所以计算数组的长度时，大小为255.

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6.（1）const放在p之前，限制的是 * p,所以p不可更改，但是p未被限制，所以p指向的对象可以更改。
（2）同（1），同样放在*p之前，结果同（1）
（3）const放在p之前，p之后，限制的是p，所以p指向的对象不可更改，p可以更改
（4）p和p都被限制了，所以p指向的对象和p都不可更改。

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7.代码(1):这时候编译器对代码进行优化,因为在代码(1)的两条语句中，i没有被用作左值(没有被赋值)。这时候编译器认为i的值没有发生改变,所以在第1条语句时从内存中取出i的值赋给j之后,这个值并没有被丢掉,而是在第⒉条语句时继续用这个值给k赋值。编译器不会生成出汇编代码重新从内存里取i的值(不会编译生成装载内存的的汇编指令﹐比如ARM的LDM指令)，这样提高了效率。但要注意:两条语句之间i没有被用作左值(没有被赋值)才行。

代码(2)的使用时机:如果i是一个寄存器变量、表示一个端口数据或者是多个线程的共享数据,那么就容易出错,所以说
volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。

代码(2)的使用时机:如果i是一个寄存器变量、表示一个端口数据或者是多个线程的共享数据,那么就容易出错,所以说
volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。

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8.这道题需要画图理解。结果是 5，2000000

数组a的5个元素的十六进制表示形式在内存中的布局如上图：
对于ptr1来说，&a取到了整个数组的地址，+1跳过了整个数组，再强转成int*，所以ptr1指向的是数组的后一位的地址。如下图：

以16进制的形式打印ptr[-1]时，其实可以理解成打印 *(ptr-1)，指针-1，跳过指针所指向对象的类型，ptr1指向的对象是int类型，所以-1跳过一个int。如下图：

指针指向的对象是一个int类型，所以一次取出4个字节。
由于计算机是小端存储模式，所以，低位放在低地址处，高位放在高地址处，拿出来就是 00 00 00 05，以十六进制的形式打印，5前面的0是不显示的，没什么意义，所以打印出来就是5。

对于ptr2来说，a是数组首元素地址，强转成(int)，所以a的地址就被强转成了一个整型，假设a的地址为：0x0012ff40,该地址就被强转成了一个整型，此时0x0012ff40是一个整型，整型+1之后，就是0x0012ff41，加了一个字节（整型+1就是+1）。0x0012ff41再强转成一个int*的指针赋给ptr2。此时ptr2指向的位置如下图：

ptr2指向的对象是int类型，所以ptr2一次性会读取4个字节，即读取
00 00 00 02，由于计算机是小端存储，低位放在低地址，高位放在高地址。

所以以十六进制的形式表示是0x 02 00 00 00，以十六进制的形式打印出来是2 00 00 00，（02中的0会被去掉）

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9.值为32
+号的优先级高于<<,先计算2+3，再计算0x01<<， 即
0x01<<5，
将0x01的十六进制补全是 0x00 00 00 01，转换成二进制的形式为：

00000000 00000000 00000000 00000001

<<操作符移动的是二进制位，左移5位后变成：

00000000 00000000 00000000 00100000

转换成十进制是32

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10.答案：

#define SQR(x) ((x)*(x))

然而，该宏是有缺陷的，如果传入x++，++x这样有副作用的参数，宏就会出现问题。

（指出宏有缺陷者满分）

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11.结构体在内存中的存储较为复杂，具体请看
结构体内存对齐
这里直接说明答案即可：
（在未说明的情况下，默认对齐数为8）
代码（1）的结构体大小为12字节，代码（2）的结构体大小为8字节。

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12.实际上，这道题目是存在一点问题的，实际中不能随便找一个地址，就对该地址的内容进行访问，这是野指针问题，是非法访问的问题，对编译器来说这是违法行为。
相当于题目让你闯红灯，闯红灯本来就是违法行为。（这里没有针对任何人，只是就本道题说一下我的看法）；

可能题目是想让写题人知道指针的强大和灵活，让写题人重视指针的运用。

不过如果真的要写，就是下面的写法：

int *p = (int*)0x12ff7c;
*p = 0x100;

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13.
a表示数组首元素地址，a+1跳过了一个元素的大小，所以a+1就是a[1]的地址，*(a+1) 就拿到了a[1]，所以结果是1。
对ptr来说，&a取到的是整个数组的地址，+1跳过了整个数组，所以ptr指向了元素5的后一位， * (ptr-1) 就指向5，打印出来就是5。

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14. 0x100014,0x100001,0x010004
(1)
首先需要知道结构体的大小是多少，由上面结构体内存存储模式可知，该结构体大小为20字节。
p是一个结构体指针，指针+0x1，跳过了一个结构体的大小，所以p+1跳过了20字节，因为p的值为0x100000,所以p+1为0x100014，（20）转换为十六进制是14。
(2)
将p强转成unsigned long类型后，p的值就是一个长整型，即0x100000是unsigned long类型，整型+1就是+1.
结果为：0x100001

(3)将p强转成unsigned int*的指针，+1后跳过一个int类型，所以结果为0x100004

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15.考察逗号表达式。
(0,1)计算的结果是1，(2,3)计算结果是3，(4,5)计算结果是5
a初始化后的结果为：

1 2
5 0
0 0

a[0]就是第一行元素的地址，此时p就是指向第一行元素的地址，然后打印p[0]，相当于找到了第一行第一个元素，打印结果为1

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16.（1）传参的时候有问题，b[10]实际上是不存在的。
（2）fun的参数部分，如果它是想对数组的a[3]进行修改，传参应该传b即可，因为b是数组名，数组名表示首元素地址，类型是char* ，想改变它的值，应该使用char*的指针来接收。

编译器会有一个警告，说类型不匹配，因为b[10]的类型是char，而函数参数类型是char*。

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17.（1）在使用完pstu后没有置空，这是一个野指针问题。
(2)结构体的成员name也是一个指针，代码并没有给该指针申请空间，直接使用name会出现越界访问问题。

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18，典型的递归问题，直接上答案：

0 
1 
2 
5 
10

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19.
getchar函数的返回类型是一个int，但是c是一个char类型，将一个int类型放入char类型中会发生截断。‘
假如读取失败，getchar会返回EOF，EOF是一个宏，其本质是-1，
但有可能getchar读取失败返回的EOF不再-128~127这个范围内，导致if条件判断语句不进入，存在潜在的危险。

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20.方法1：

int main()
{int a = 1;int ret = *((char*)&a);if (ret == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}
}

方法2：

union un
{int a;char c;
}s;int main()
{s.a = 1;if (s.c == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0;
}

在没有何提示的情况下,如果能得满分,那你可以扔掉本书了,因为你的水平已经大大超过了作者;如果能得80分以上,说明你的C语言基础还不错,学习本书可能会比较轻松;如果得分在50分以下,也不要气馁,努力学习就行了;如果不小心得了10分以下,那就得给自己敲敲警钟了;如果不幸得了0分,那实在是不应该,因为毕竟很多题是很简单的。