2006年三月月 发布的文章

如果让我面试C程序员,我会问

我有这样的一个习惯,就是看书的时候总是喜欢自问自答,这不周末第二次温习’C专家编程’一书,便有了如下若干问题,明为提问,实则是在提醒自己好好想想这些问题,如果大家有兴趣,也可以给出你自己的答案,如果觉得琢磨不透,可翻看’C专家编程’一书,或多敲几次键盘,自己试上一把!

1、你认为C语言[注1]是一门成功的语言吗?如果认为是,那么你认为它成功的关键在什么地方?或者说它的魅力所在?

2、C语言中的函数是否允许使用复合类型(如结构体类型)作为返回值?

3、C语言中的’一般算术运算’(usual arithmetic conversion)中蕴含着一种称作’值保留(value preserving)’的原则,能详细阐述一下’值保留’的含义吗?

4、如何理解C语言中复杂的类型声明?讲一下你自己最常用的理解这些复杂声明的方法。

5、下面有四组语句:
(1) struct { int x; int y;} p1, p2;
(2) struct point { int x; int y;} p1, p2;
(3) struct point {int x; int y;};
    struct point p1, p2;
(4) typedef struct point {int x; int y} point;
    point p1, p2;
针对以上这几组语句,回答第4组的第一句的两个’point’有何不同,各自指代什么?(注意:1~3组语句可以作为回答该问题的一个思路的提示)。

6、函数原型(function prototype)和函数签名(function signature)的区别?它们的各自的主要用处在哪?

7、谈谈下面的两组语句是否可行?如果不可行,说明理由!
   (1) #define cup int
       unsigned cup i;

   (2) typedef cup int;
       unsigned cup i;

8、指针与数组的不同点(无需说全,谈谈自己的看法即可),举例说明?

9、谈谈在编译链接时,从静态库和动态库提取符号方式有何区别?

10、下面有一段程序:
char    g_c[60];
int     g_i1;
int     g_i2    = 10;

int main() {
        int     l_i     = 89;
        return 0;
}
请尝试说明
(1) 变量g_c、g_i1、g_i2以及l_i各自在目标文件a.out中哪些段(section)中?(供选择的段text, data, bss, 某些变量可能不在任何一个段中)
(2) 变量g_c、g_i1、g_i2以及l_i各自在运行进程的地址空间的哪些段(section)中?(供选择的段text, data, bss, heap/stack某些变量可能不在任何一个段中)

11、为下面的函数设计参数类型:
(1) 将char a[5][6]传给函数function1,为使function1的形参能与实参a类型匹配,请给出function1的参数原型;
(2) 将char *b[6]传给函数function2,为使function2的形参能与实参b类型匹配,请给出function2的参数原型;
(3) 将char (*c)[7]传给函数function3,为使function3的形参能与实参c类型匹配,请给出function3的参数原型。

以上问题部分是开放的,如问题1、问题8。能很好的回答上面问题的选手,我想他/她对C语言的理解已经有一定深度了^_^。

[注1]
本文的’C语言’如无特指均为ANSI C。

理解C复杂声明之'优先级规则'

第一次看《C专家编程》一书时关于其采用的'优先级规则'分析C复杂声明时看得很糊涂,在理解'right-left'规则分析C复杂声明后,再回过头来看'优先级规则',居然发现它们的异曲同工之妙^_^。

其实'优先级规则'的分析过程极其类似'right-left'规则,下面首先摘录'优先级规则'的'口诀',然后再'一招一式'的细致讲解^_^。

[优先级规则'口诀']
A 声明从它的名字开始读取,然后按照优先级顺序依次读取。
B 优先级从高到低依次是:
B. 1 声明中被括号括起来的那部分
B. 2 后缀操作符:
括号() 表示这是个函数,而
方括号[]表示这是个数组。
B. 3 前缀操作符:星号*表示'指向…的指针'。
C 如果const和(或)volatile关键字的后面紧跟类型说明符(如int, long等),那么它作用于类型说明符(说明是常量数据)。在其他情况下,const和(或)volatile关键字作用于其左边紧邻的指针星号(说明是常量指针)。

[一招一式练口诀]
其实'优先级规则'对分析过程中的界限的说明不是很好,而其分析界限又恰恰和'right-left'规则是一致的。

例子1
int (*p)[20];
(1) 我们从名字p开始;
(2) 在遇到后缀操作符之前我们遇到了')',这样我们就不能看后缀操作符了,要去看优先级低一些的前缀操作符,我们发现了'*',我们得到结论p是一个指向…的指针;
(3) 出了包围p的那个'()',我们继续看后缀操作符,发现一个'[]',我们知道p这个指针是指向一个数组,而且这个数组有20个某类型的元素,但如果我们遇到'()',那p指向的就是一个函数了;
(4) 那这是一个什么样的数组呢?那我们的继续分析前缀操作符才能得知,在p的左面我们只发现了int类型说明符,我们知道该数组是一个int类型的拥有20个元素的数组,至此分析完毕。
(5) 最后得出结论:p是一个指向一个整型数组的指针,该数组拥有20个元素。

例子2
char * const *(*p)();
(1) 我们依然从名字p开始;
(2) 在遇到后缀操作符之前我们遇到了')',这样我们就不能看后缀操作符了,要去看优先级低一些的前缀操作符,我们发现了'*',我们得到结论p是一个指向…的指针;
(3) 出了包围p的那个'()',我们继续看后缀操作符,发现一个'()',我们得知p是一个指向函数的指针;
(4) 那么这是一个什么样的函数呢?那我们的继续分析前缀操作符才能得知,而此时前缀应该表示该函数的返回类型了,这是个什么返回类型呢?我们看到了'*',说明这个返回类型是一个指针;
(5) 那么返回类型是什么样的指针呢?继续向左,我们看到了char * const,根据规则最后一条,我们得知这是一个指向字符类型的常量指针;
(6) 最后得出结论:p是一个函数指针,这个函数没有参数,其返回类型为一个指向字符类型的常量指针的指针。

通过上面的例子我们可以得出这样的'经验':
(1) 名字的'紧邻括号'范围内,是对名字的说明,名字无非有两种情况:指针和非指针。
(*p) — 说明p是一个指针;例如:int (*p)[20];
(p) or p — 说明p不是一个指针,例如:int *p[20] int *(p)[20]; 我们在分析的时候即使p没有'紧邻括号',我们也可以加一个'紧邻括号'帮助分析。

(2) 如果名字是个指针(非指针情况较简单),那么跳出名字'紧邻括号'后根据后缀不同也有两种情况:
该名字一个指针数组:后缀为[],例如 int *p[20];
该名字一个函数指针;后缀为(),例如 int *p();

(3) 再得知该名字的含义后,其前缀感觉就不是用来说明该名字本身了,而是用来说明名字所指的那个对象了,这里也有两种情况:
说明是什么样的数组:当说明数组时,前缀的含义就是表明数组是什么类型的了;
说明是什么样的函数:当说明函数时,前缀的含义就是表明函数的返回类型是什么了。

以上的这三点也可以说是对'优先级规则'的再理解了^_^。

[额外收获]
'优先级规则'的最后一条则可以总结const(or volatile)的用法,关于const的不同'变型'在网络上有太多的说法,而这里一句即将之概括了,这也是我看到的最好理解的一种理解方法。我们可以应用该口诀对下面三种const的'变型'进行解释:
const int * p — const直接作用于后面的类型说明符,说明p是一个指向整型常量的指针;
int * const p — const后面没有类型说明符,则const作用其左边紧跟的int*类型指针,所以p本身是一个整型常量指针,其值在第一次赋值后就不能再改变了。
int const * p — 这是个不规则的特例,按照'优先级规则'的说法它不符合任何一种情况,const后面既没有类型说明符,其左面也没有*号,这里其实我们不妨扩展规则如下:'如果const和(或)volatile关键字的后面紧跟类型说明符(如int, long等),那么它作用于类型说明符。在其他情况下,const和(或)volatile关键字作用于其左边紧邻的指针星号,如果左面没有星号,则直接作用于其左边的紧邻的类型说明符'。按照这种扩展(不保证这种扩展的正确性哟^_^),我们可以得出这里的p是一个指向整型常量的指针。

不知道说到这,大家体会到'异曲同工'之妙没有!^_^

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