C语言经典面试题及答案100道
基础概念部分
- **什么是C语言？**
- 答：C语言是一种通用的、过程式的计算机编程语言，由Dennis Ritchie于1972年在贝尔实验室开发，主要用于系统软件开发。
- **C语言的特点是什么？**
- 答：特点包括：结构化语言、高效性、可移植性、丰富的运算符、内存管理、指针操作等。
- **解释C语言中的关键字和标识符的区别**
- 答：关键字是C语言预定义的保留字，有特殊含义；标识符是用户定义的变量、函数等名称，不能与关键字冲突。
- **C语言中的基本数据类型有哪些？**
- 答：基本数据类型包括：int、char、float、double和void。
- **什么是变量？如何声明变量？**
- 答：变量是存储数据的命名内存位置。声明语法：`数据类型 变量名;` 如 `int age;`
运算符与表达式
- **解释C语言中的算术运算符**
- 答：+ (加)、- (减)、* (乘)、/ (除)、% (取模)、++ (自增)、-- (自减)
- **什么是运算符优先级？**
- 答：决定表达式求值顺序的规则，如 * / % 优先级高于 + -
- **++i和i++有什么区别？**
- 答：++i是先自增再使用，i++是先使用再自增
- **什么是三元运算符？**
- 答：条件运算符 `?:`，语法：`条件 ? 表达式1 : 表达式2`
- **sizeof运算符的作用是什么？**
- 答：返回变量或数据类型的字节大小
控制结构
- **C语言中有哪些控制语句？**
- 答：if-else、switch、for、while、do-while、break、continue、goto
- **if和switch的区别是什么？**
- 答：if适用于范围判断和条件组合，switch适用于离散值匹配
- **break和continue的区别？**
- 答：break终止整个循环，continue跳过当前迭代继续下一次循环
- **如何实现无限循环？**
- 答：`while(1)` 或 `for(;;)`
- **goto语句的优缺点是什么？**
- 答：优点：灵活跳转；缺点：破坏程序结构，难以维护
函数
- **什么是函数？如何定义函数？**
- 答：函数是完成特定任务的代码块。定义：`返回类型 函数名(参数列表) { 函数体 }`
- **函数声明和函数定义的区别？**
- 答：声明告诉编译器函数签名，定义提供函数实现
- **什么是递归函数？**
- 答：直接或间接调用自身的函数
- **什么是内联函数？**
- 答：用inline声明的函数，编译器尝试在调用处展开代码以减少函数调用开销
- **main函数的返回值有什么意义？**
- 答：返回0表示成功，非0表示错误代码
数组与字符串
- **如何声明和初始化数组？**
- 答：`int arr[5];` 或 `int arr[] = {1,2,3};`
- **数组和指针的关系是什么？**
- 答：数组名是指向数组首元素的常量指针
- **如何传递数组给函数？**
- 答：传递数组名(指针)和大小，如 `void func(int arr[], int size)`
- **什么是二维数组？**
- 答：数组的数组，如 `int matrix[3][3];`
- **字符串和字符数组的区别？**
- 答：字符串是以'\0'结尾的字符数组
指针
- **什么是指针？**
- 答：存储内存地址的变量
- **如何声明指针变量？**
- 答：`数据类型 *指针名;` 如 `int *ptr;`
- **&和*运算符的作用是什么？**
- 答：&取地址，*解引用
- **什么是空指针？**
- 答：值为NULL的指针，不指向任何有效内存
- **什么是野指针？**
- 答：指向无效内存或已释放内存的指针
结构体与联合体
- **什么是结构体？如何定义？**
- 答：用户自定义的复合数据类型。定义：
```c
struct Student {
char name[50];
int age;
};
```
- **结构体和数组的区别？**
- 答：数组存储同类型元素，结构体可存储不同类型元素
- **如何访问结构体成员？**
- 答：使用点运算符(.)或箭头运算符(->)
- **什么是联合体？**
- 答：所有成员共享同一内存空间的数据结构
- **结构体和联合体的区别？**
- 答：结构体成员有独立内存空间，联合体成员共享内存
动态内存管理
- **malloc和calloc的区别？**
- 答：malloc分配未初始化的内存，calloc分配并初始化为0
- **什么是内存泄漏？**
- 答：分配的内存未释放导致内存浪费
- **free函数的作用是什么？**
- 答：释放动态分配的内存
- **realloc函数的作用？**
- 答：调整已分配内存块的大小
- **动态内存分配失败怎么处理？**
- 答：检查返回的指针是否为NULL，并采取适当措施
文件操作
- **文件打开模式有哪些？**
- 答："r"(读),"w"(写),"a"(追加),"r+"(读写),"w+"(读写),"a+"(读写追加)
- **fopen和fclose的作用？**
- 答：fopen打开文件，fclose关闭文件
- **文件读写函数有哪些？**
- 答：fgetc/fputc, fgets/fputs, fread/fwrite, fprintf/fscanf
- **什么是文件指针？**
- 答：FILE类型的指针，指向文件流
- **如何检测文件结束？**
- 答：feof函数或读取函数返回EOF
预处理器
- **#include的作用是什么？**
- 答：包含头文件内容
- **#define的用途？**
- 答：定义宏常量或宏函数
- **宏和函数的区别？**
- 答：宏在预处理期展开，函数在运行时调用；宏无类型检查
- **条件编译指令有哪些？**
- 答：#if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif, #endif
- **#pragma的作用？**
- 答：提供编译器特定指令
位操作
- **C语言中的位运算符有哪些？**
- 答：&(与)、|(或)、^(异或)、~(取反)、<<(左移)、>>(右移)
- **如何设置特定位？**
- 答：使用或操作 `var |= (1 << bit_position)`
- **如何清除特定位？**
- 答：使用与操作 `var &= ~(1 << bit_position)`
- **如何检查特定位？**
- 答：`if(var & (1 << bit_position))`
- **交换两个变量的值，不使用临时变量？**
- 答：使用异或操作：
```c
a ^= b;
b ^= a;
a ^= b;
```
复杂指针
- **什么是指针的指针？**
- 答：存储指针地址的指针，如 `int **pp;`
- **函数指针是什么？**
- 答：指向函数的指针，如 `int (*funcPtr)(int, int);`
- **如何使用函数指针？**
- 答：
```c
int add(int a, int b) { return a+b; }
int (*funcPtr)(int, int) = add;
funcPtr(2,3);
```
- **什么是void指针？**
- 答：通用指针类型，可指向任何数据类型
- **如何对void指针进行算术运算？**
- 答：必须先转换为具体类型的指针
存储类别
- **auto、static、register、extern的区别？**
- 答：auto(默认，自动存储期)、static(静态存储期)、register(建议寄存器存储)、extern(外部链接)
- **局部变量和全局变量的区别？**
- 答：局部变量在函数内定义，全局变量在函数外定义
- **static关键字的作用？**
- 答：对变量：保持值不变；对函数：限制作用域到当前文件
- **extern关键字的作用？**
- 答：声明变量或函数在其他文件中定义
- **volatile关键字的作用？**
- 答：防止编译器优化，指示变量可能被意外修改
高级话题
- **typedef的作用是什么？**
- 答：为现有类型创建别名
- **枚举类型是什么？**
- 答：用户定义的整数常量集合
- **const关键字的作用？**
- 答：定义常量，防止修改
- **什么是回调函数？**
- 答：通过函数指针调用的函数
- **解释左值和右值**
- 答：左值可出现在赋值左侧，有内存位置；右值是临时值
常见算法实现
- **实现冒泡排序**
- 答：
```c
void bubbleSort(int arr[], int n) {
for(int i=0; i<n-1; i++)
for(int j=0; j<n-i-1; j++)
if(arr[j] > arr[j+1])
swap(&arr[j], &arr[j+1]);
}
```
- **实现二分查找**
- 答：
```c
int binarySearch(int arr[], int l, int r, int x) {
while(l <= r) {
int mid = l + (r-l)/2;
if(arr[mid] == x) return mid;
if(arr[mid] < x) l = mid+1;
else r = mid-1;
}
return -1;
}
```
- **实现链表反转**
- 答：
```c
struct Node* reverse(struct Node* head) {
struct Node *prev = NULL, *current = head, *next = NULL;
while(current != NULL) {
next = current->next;
current->next = prev;
prev = current;
current = next;
}
return prev;
}
```
- **实现斐波那契数列**
- 答：
```c
int fibonacci(int n) {
if(n <= 1) return n;
return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
}
```
- **实现字符串反转**
- 答：
```c
void reverseString(char* str) {
int l = 0, r = strlen(str)-1;
while(l < r) {
char temp = str[l];
str[l] = str[r];
str[r] = temp;
l++; r--;
}
}
```
常见问题
- **什么是段错误？**
- 答：访问非法内存地址导致的错误
- **如何避免内存泄漏？**
- 答：确保每个malloc/calloc都有对应的free
- **什么是缓冲区溢出？**
- 答：向缓冲区写入超出其容量的数据
- **如何防止缓冲区溢出？**
- 答：使用安全函数如strncpy代替strcpy，检查边界
- **什么是悬垂指针？**
- 答：指向已释放内存的指针
代码分析题
- **以下代码输出什么？为什么？**
```c
int main() {
int i = 5;
printf("%d %d %d", i++, i++, i++);
return 0;
}
```
- 答：输出不确定，因为参数求值顺序未定义
- **以下代码有什么问题？**
```c
char *str = "Hello";
str[0] = 'h';
```
- 答：试图修改字符串常量，导致未定义行为
- **以下代码输出什么？**
```c
int main() {
int a = 10, b = 20;
if(a = b)
printf("Equal");
else
printf("Not equal");
return 0;
}
```
- 答：输出"Equal"，因为使用了赋值(=)而非比较(==)
- **以下宏定义有什么问题？**
```c
#define SQUARE(x) x*x
```
- 答：当参数是表达式时会有问题，如SQUARE(2+3)展开为2+3*2+3=11而非25
- **以下代码输出什么？**
```c
int main() {
int a[] = {1,2,3,4,5};
int *ptr = (int*)(&a+1);
printf("%d %d", *(a+1), *(ptr-1));
return 0;
}
```
- 答：输出"2 5"，因为&a+1跳过整个数组，ptr-1指向最后一个元素
编程题
- **编写程序检查素数**
- 答：
```c
int isPrime(int n) {
if(n <= 1) return 0;
for(int i=2; i*i<=n; i++)
if(n%i == 0) return 0;
return 1;
}
```
- **编写程序实现strcpy**
- 答：
```c
void my_strcpy(char *dest, const char *src) {
while((*dest++ = *src++) != '\0');
}
```
- **编写程序计算字符串长度**
- 答：
```c
int my_strlen(const char *str) {
int len = 0;
while(*str++) len++;
return len;
}
```
- **编写程序交换两个数**
- 答：
```c
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
```
- **编写程序计算阶乘**
- 答：
```c
int factorial(int n) {
if(n == 0) return 1;
return n * factorial(n-1);
}
```
综合问题
- **大端和小端的区别？如何检测？**
- 答：大端：高位在前；小端：低位在前。检测代码：
```c
int checkEndian() {
int i = 1;
char *c = (char*)&i;
return *c ? 1 : 0; // 1为小端，0为大端
}
```
- **解释栈和堆的区别**
- 答：栈：自动管理，大小固定，存储局部变量；堆：手动管理，大小灵活，存储动态分配内存
- **什么是内存对齐？为什么重要？**
- 答：数据在内存中的起始地址是其大小的整数倍。提高访问效率，某些硬件要求对齐
- **解释可变参数函数的实现**
- 答：使用stdarg.h中的va_list、va_start、va_arg、va_end宏
- **什么是守护进程？如何创建？**
- 答：在后台运行的进程。创建步骤：fork()、setsid()、改变工作目录、关闭文件描述符等
最新标准
- **C99和C11的主要新特性？**
- 答：C99：//注释、变长数组、bool类型、复合字面量等；C11：多线程、匿名结构体/联合体等
- **restrict关键字的作用？**
- 答：指示指针是访问数据的唯一方式，帮助编译器优化
- **_Generic关键字的作用？**
- 答：提供类似C++函数重载的功能
- **原子操作在C11中如何实现？**
- 答：使用<stdatomic.h>头文件中的原子类型和操作
- **C语言未来的发展方向？**
- 答：更好的并行支持、安全性增强、与现代硬件特性匹配等
这些题目涵盖了C语言面试中的主要知识点，包括基础概念、语法细节、内存管理、算法实现等。准备面试时，建议不仅要记住答案，还要理解背后的原理，并能实际编写代码演示。