題目(一):我們可以用static修飾一個類的成員函數(shù),也可以用const修飾類的成員函數(shù)(寫在函數(shù)的最后表示不能修改成員變量,不是指寫在前面表示返回值為常量)。請問:能不能同時用static和const修飾類的成員函數(shù)?
分析:答案是不可以。C++編譯器在實現(xiàn)const的成員函數(shù)的時候為了確保該函數(shù)不能修改類的實例的狀態(tài),會在函數(shù)中添加一個隱式的參數(shù)const this*。但當(dāng)一個成員為static的時候,該函數(shù)是沒有this指針的。也就是說此時static的用法和static是沖突的。
我們也可以這樣理解:兩者的語意是矛盾的。static的作用是表示該函數(shù)只作用在類型的靜態(tài)變量上,與類的實例沒有關(guān)系;而const的作用是確保函數(shù)不能修改類的實例的狀態(tài),與類型的靜態(tài)變量沒有關(guān)系。因此不能同時用它們。
題目(二):運行下面的代碼,輸出是什么?
2
3 {
4
5 };
6
7
8 class B
9
10 {
11
12 public:
13
14 B() {}
15
16 ~B() {}
17
18 };
19
20
21 class C
22
23 {
24
25 public:
26
27 C() {}
28
29 virtual ~C() {}
30
31 };
32
33
34 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
35
36 {
37
38 printf("%d, %d, %d\n", sizeof(A), sizeof(B), sizeof(C));
39
40 return 0;
41
42 }
43
44
分析:答案是1, 1, 4。class A是一個空類型,它的實例不包含任何信息,本來求sizeof應(yīng)該是0。但當(dāng)我們聲明該類型的實例的時候,它必須在內(nèi)存中占有一定的空間,否則無法使用這些實例。至于占用多少內(nèi)存,由編譯器決定。Visual Studio 2008中每個空類型的實例占用一個byte的空間。
class B在class A的基礎(chǔ)上添加了構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。由于構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用與類型的實例無關(guān)(調(diào)用它們只需要知道函數(shù)地址即可),在它的實例中不需要增加任何信息。所以sizeof(B)和sizeof(A)一樣,在Visual Studio 2008中都是1。
class C在class B的基礎(chǔ)上把析構(gòu)函數(shù)標(biāo)注為虛擬函數(shù)。C++的編譯器一旦發(fā)現(xiàn)一個類型中有虛擬函數(shù),就會為該類型生成虛函數(shù)表,并在該類型的每一個實例中添加一個指向虛函數(shù)表的指針。在32位的機器上,一個指針占4個字節(jié)的空間,因此sizeof(C)是4。
題目(三):運行下面中的代碼,得到的結(jié)果是什么?
2
3 {
4
5 private:
6
7 int m_value;
8
9
10
11 public:
12
13 A(int value)
14
15 {
16
17 m_value = value;
18
19 }
20
21 void Print1()
22
23 {
24
25 printf("hello world");
26
27 }
28
29 void Print2()
30
31 {
32
33 printf("%d", m_value);
34
35 }
36
37 };
38
39
40
41 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
42
43 {
44
45 A* pA = NULL;
46
47 pA->Print1();
48
49 pA->Print2();
50
51
52
53 return 0;
54
55 }
56
57
分析:答案是Print1調(diào)用正常,打印出hello world,但運行至Print2時,程序崩潰。調(diào)用Print1時,并不需要pA的地址,因為Print1的函數(shù)地址是固定的。編譯器會給Print1傳入一個this指針,該指針為NULL,但在Print1中該this指針并沒有用到。只要程序運行時沒有訪問不該訪問的內(nèi)存就不會出錯,因此運行正常。在運行print2時,需要this指針才能得到m_value的值。由于此時this指針為NULL,因此程序崩潰了。
題目(四):運行下面中的代碼,得到的結(jié)果是什么?
2
3 {
4
5 private:
6
7 int m_value;
8
9
10
11 public:
12
13 A(int value)
14
15 {
16
17 m_value = value;
18
19 }
20
21 void Print1()
22
23 {
24
25 printf("hello world");
26
27 }
28
29 virtual void Print2()
30
31 {
32
33 printf("hello world");
34
35 }
36
37 };
38
39
40
41 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
42
43 {
44
45 A* pA = NULL;
46
47 pA->Print1();
48
49 pA->Print2();
50
51
52
53 return 0;
54
55 }
56
57
分析:答案是Print1調(diào)用正常,打印出hello world,但運行至Print2時,程序崩潰。Print1的調(diào)用情況和上面的題目一樣,不在贅述。由于Print2是虛函數(shù)。C++調(diào)用虛函數(shù)的時候,要根據(jù)實例(即this指針指向的實例)中虛函數(shù)表指針得到虛函數(shù)表,再從虛函數(shù)表中找到函數(shù)的地址。由于這一步需要訪問實例的地址(即this指針),而此時this指針為空指針,因此導(dǎo)致內(nèi)存訪問出錯。
題目(五):靜態(tài)成員函數(shù)能不能同時也是虛函數(shù)?
分析:答案是不能。調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù)不要實例。但調(diào)用虛函數(shù)需要從一個實例中指向虛函數(shù)表的指針以得到函數(shù)的地址,因此調(diào)用虛函數(shù)需要一個實例。兩者相互矛盾。
題目(六):運行下列C++代碼,輸出什么?






















答案:輸出8。由于在pPoint->z的前面加上了取地址符號,運行到此時的時候,會在pPoint的指針地址上加z在類型Point3D中的偏移量8。由于pPoint的地址是0,因此最終offset的值是8。
&(pPoint->z)的語意是求pPoint中變量z的地址(pPoint的地址0加z的偏移量8),并不需要訪問pPoint指向的內(nèi)存。只要不訪問非法的內(nèi)存,程序就不會出錯。
題目(七):運行下列C++代碼,輸出什么?
{
public:
A()
{
Print();
}
virtual void Print()
{
printf("A is constructed.\n");
}
};
class B: public A
{
public:
B()
{
Print();
}
virtual void Print()
{
printf("B is constructed.\n");
}
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
A* pA = new B();
delete pA;
return 0;
}
答案:先后打印出兩行:A is constructed. B is constructed. 調(diào)用B的構(gòu)造函數(shù)時,先會調(diào)用B的基類及A的構(gòu)造函數(shù)。然后在A的構(gòu)造函數(shù)里調(diào)用Print。由于此時實例的類型B的部分還沒有構(gòu)造好,本質(zhì)上它只是A的一個實例,他的虛函數(shù)表指針指向的是類型A的虛函數(shù)表。因此此時調(diào)用的Print是A::Print,而不是B::Print。接著調(diào)用類型B的構(gòu)造函數(shù),并調(diào)用Print。此時已經(jīng)開始構(gòu)造B,因此此時調(diào)用的Print是B::Print。
同樣是調(diào)用虛擬函數(shù)Print,我們發(fā)現(xiàn)在類型A的構(gòu)造函數(shù)中,調(diào)用的是A::Print,在B的構(gòu)造函數(shù)中,調(diào)用的是B::Print。因此虛函數(shù)在構(gòu)造函數(shù)中,已經(jīng)失去了虛函數(shù)的動態(tài)綁定特性。
題目(12):運行下圖中的C++代碼,輸出是什么?
#include <iostream>
class A
{
private:
int n1;
int n2;
public:
A(): n2(0), n1(n2 + 2)
{
}
void Print()
{
std::cout << "n1: " << n1 << ", n2: " << n2 << std::endl;
}
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
A a;
a.Print();
return 0;
}
答案:輸出n1是一個隨機的數(shù)字,n2為0。在C++中,成員變量的初始化順序與變量在類型中的申明順序相同,而與它們在構(gòu)造函數(shù)的初始化列表中的順序無關(guān)。因此在這道題中,會首先初始化n1,而初始n1的參數(shù)n2還沒有初始化,是一個隨機值,因此n1就是一個隨機值。初始化n2時,根據(jù)參數(shù)0對其初始化,故n2=0。
題目(13):編譯運行下圖中的C++代碼,結(jié)果是什么?(A)編譯錯誤;(B)編譯成功,運行時程序崩潰;(C)編譯運行正常,輸出10。請選擇正確答案并分析原因。
#include <iostream>
class A
{
private:
int value;
public:
A(int n)
{
value = n;
}
A(A other)
{
value = other.value;
}
void Print()
{
std::cout << value << std::endl;
}
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
A a = 10;
A b = a;
b.Print();
return 0;
}
答案:編譯錯誤。在復(fù)制構(gòu)造函數(shù)中傳入的參數(shù)是A的一個實例。由于是傳值,把形參拷貝到實參會調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。因此如果允許復(fù)制構(gòu)造函數(shù)傳值,那么會形成永無休止的遞歸并造成棧溢出。因此C++的標(biāo)準(zhǔn)不允許復(fù)制構(gòu)造函數(shù)傳值參數(shù),而必須是傳引用或者常量引用。在Visual Studio和GCC中,都將編譯出錯。
題目(14):運行下圖中的C++代碼,輸出是什么?
int SizeOf(char pString[])
{
return sizeof(pString);
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
char* pString1 = "google";
int size1 = sizeof(pString1);
int size2 = sizeof(*pString1);
char pString2[100] = "google";
int size3 = sizeof(pString2);
int size4 = SizeOf(pString2);
printf("%d, %d, %d, %d", size1, size2, size3, size4);
return 0;
}
答案:4, 1, 100, 4。pString1是一個指針。在32位機器上,任意指針都占4個字節(jié)的空間。*pString1是字符串pString1的第一個字符。一個字符占一個字節(jié)。pString2是一個數(shù)組,sizeof(pString2)是求數(shù)組的大小。這個數(shù)組包含100個字符,因此大小是100個字節(jié)。而在函數(shù)SizeOf中,雖然傳入的參數(shù)是一個字符數(shù)組,當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞時,數(shù)組就自動退化為同類型的指針。因此size4也是一個指針的大小,為4.
題目(15):運行下圖中代碼,輸出的結(jié)果是什么?這段代碼有什么問題?
#include <iostream>
class A
{
public:
A()
{
std::cout << "A is created." << std::endl;
}
~A()
{
std::cout << "A is deleted." << std::endl;
}
};
class B : public A
{
public:
B()
{
std::cout << "B is created." << std::endl;
}
~B()
{
std::cout << "B is deleted." << std::endl;
}
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
A* pA = new B();
delete pA;
return 0;
}
答案:輸出三行,分別是:A is created. B is created. A is deleted。用new創(chuàng)建B時,回調(diào)用B的構(gòu)造函數(shù)。在調(diào)用B的構(gòu)造函數(shù)的時候,會先調(diào)用A的構(gòu)造函數(shù)。因此先輸出A is created. B is created.
接下來運行delete語句時,會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。由于pA被聲明成類型A的指針,同時基類A的析構(gòu)函數(shù)沒有標(biāo)上virtual,因此只有A的析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用到,而不會調(diào)用B的析構(gòu)函數(shù)。
由于pA實際上是指向一個B的實例的指針,但在析構(gòu)的時候只調(diào)用了基類A的析構(gòu)函數(shù),卻沒有調(diào)用B的析構(gòu)函數(shù)。這就是一個問題。如果在類型B中創(chuàng)建了一些資源,比如文件句柄、內(nèi)存等,在這種情況下都得不到釋放,從而導(dǎo)致資源泄漏。
問題(16):運行如下的C++代碼,輸出是什么?
class A
{
public:
virtual void Fun(int number = 10)
{
std::cout << "A::Fun with number " << number;
}
};
class B: public A
{
public:
virtual void Fun(int number = 20)
{
std::cout << "B::Fun with number " << number;
}
};
int main()
{
B b;
A &a = b;
a.Fun();
}
答案:輸出B::Fun with number 10。由于a是一個指向B實例的引用,因此在運行的時候會調(diào)用B::Fun。但缺省參數(shù)是在編譯期決定的。在編譯的時候,編譯器只知道a是一個類型a的引用,具體指向什么類型在編譯期是不能確定的,因此會按照A::Fun的聲明把缺省參數(shù)number設(shè)為10。
這一題的關(guān)鍵在于理解確定缺省參數(shù)的值是在編譯的時候,但確定引用、指針的虛函數(shù)調(diào)用哪個類型的函數(shù)是在運行的時候。
問題(16):運行如下的C++代碼,輸出是什么?
class A
{
public:
virtual void Fun(int number = 10)
{
std::cout << "A::Fun with number " << number;
}
};
class B: public A
{
public:
virtual void Fun(int number = 20)
{
std::cout << "B::Fun with number " << number;
}
};
int main()
{
B b;
A &a = b;
a.Fun();
}
答案:輸出B::Fun with number 10。由于a是一個指向B實例的引用,因此在運行的時候會調(diào)用B::Fun。但缺省參數(shù)是在編譯期決定的。在編譯的時候,編譯器只知道a是一個類型a的引用,具體指向什么類型在編譯期是不能確定的,因此會按照A::Fun的聲明把缺省參數(shù)number設(shè)為10。
這一題的關(guān)鍵在于理解確定缺省參數(shù)的值是在編譯的時候,但確定引用、指針的虛函數(shù)調(diào)用哪個類型的函數(shù)是在運行的時候。
問題(19):運行下圖中C代碼,輸出的結(jié)果是什么?
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
char str1[] = "hello world";
char str2[] = "hello world";
char* str3 = "hello world";
char* str4 = "hello world";
if(str1 == str2)
printf("str1 and str2 are same.\n");
else
printf("str1 and str2 are not same.\n");
if(str3 == str4)
printf("str3 and str4 are same.\n");
else
printf("str3 and str4 are not same.\n");
return 0;
}
答案:輸出兩行。第一行是str1 and str2 are not same,第二行是str3 and str4 are same。
str1和str2是兩個字符串?dāng)?shù)組。我們會為它們分配兩個長度為12個字節(jié)的空間,并把"hello world"的內(nèi)容分別拷貝到數(shù)組中去。這是兩個初始地址不同的數(shù)組,因此比較str1和str2的值,會不相同。str3和str4是兩個指針,我們無需為它們分配內(nèi)存以存儲字符串的內(nèi)容,而只需要把它們指向"hello world“在內(nèi)存中的地址就可以了。由于"hello world”是常量字符串,它在內(nèi)存中只有一個拷貝,因此str3和str4指向的是同一個地址。因此比較str3和str4的值,會是相同的。