10道C++输出易错笔试题收集

下面这些题目都是我之前准备笔试面试过程中积累的，大部分都是知名公司的笔试题，C++基础薄弱的很容易栽进去。我从中选了10道简单的题，C++初学者可以进来挑战下，C++大牛也可以作为娱乐玩下（比如下面的第6题）。为了便于大家思考，将题目与答案分开，不过无论题目本身如何，我觉得后面的解析过程更值得学习，因为涉及很多我们学习C++过程中必知必会的小知识点。

第一部分：题目

如下函数，在32 bit系统foo(2^31-3)的值是：（）
```
 int foo(int x)

 {

     return x&-x;

 }
```
A：0 B: 1 C: 2 D: 4
运算符优先级
unsigned char i=0x80;
printf("0x%x\n", ~i>>3+1);
输出什么？

静态对象是否调用构造函数？

 #include <iostream>

 using namespace std;

 class A

 {

 public:

     A() { cout << "A's Constructor Called " << endl;  }

 };

 class B

 {

     static A a;

 public:

     B() { cout << "B's Constructor Called " << endl; }

 };

 int main()

 {

     B b;

     return ;

 }

union问题

 #include <stdio.h>

 union

 {

     int i;

     char x[];

 }a;

 int main()

 {

     a.x[] = ;

     a.x[] = ;

     printf("%d",a.i);

     return ;

 }

下面代码会报错吗？为什么？

class A {

public:

  int m;

  void print() {  cout << "A\n";  }

};

A *pa = ;

pa->print();

下面代码的输出是什么？（非常考基础水平的一道题）

char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};

char **cp[] = { c +  , c +  , c +  , c};

char ***cpp = cp;

int main(void)

{

 printf("%s",**++cpp);

 printf("%s",*--*++cpp+);

 printf("%s",*cpp[-]+);

 printf("%s\n",cpp[-][-]+);  

 return ;

}

结构体

#include <stdio.h>

struct data

{

int a;

unsigned short b;

};

int main(void)

{

data mData;

mData.b = 0x0102;

char *pData = (char *)&mData;

printf("%d %d", sizeof(pData), (int)(*(pData + )));

return ;

}

改变string变量的值？

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

void chg_str(string str) {

 str = "ichgit";

}

int main() {

 string s = "sarrr";

 chg_str(s);

 printf("%s\n", s.c_str());

 cout << s << endl;

 return ;

}

静态变量的输出

#include <stdio.h>

int sum(int a) {

 int c = ;

 static int b = ; // 只执行一次

 c++;

 b += ;

 return (a + b + c);

}

int main() {

 int i;

 int a = ;

 for(i = ; i < ; ++i) {

     printf("%d\n", sum(a));

 }

 return ;

}

返回值加const修饰的必要性
你觉得下面两种写法有区别吗？
```
int GetInt(void)

const int GetInt(void)
```
如果是下面的呢？其中A 为用户自定义的数据类型。
```
A GetA(void)

const A GetA(void)
```

第二部分：答案详细解析

如下函数，在32 bit系统foo(2^31-3)的值是：
```
 int foo(int x)

 {

     return x&-x;

 }
```
A：0 B: 1 C: 2 D: 4

答案：C
解释：我只想说注意运算符优先级，注意^是异或而不是幂次方。
运算符优先级
unsigned char i=0x80;
printf("0x%x\n", ~i>>3+1);
输出什么？

输出：0xfffffff7（提示：+的优先级优于>>）
如果将unsigned去掉，则输出0x7。

静态对象是否调用构造函数？

#include <iostream>

 using namespace std;

 class A

 {

 public:

     A() { cout << "A's Constructor Called " << endl;  }

 };

 class B

 {

     static A a;

 public:

     B() { cout << "B's Constructor Called " << endl; }

 };

 int main()

 {

     B b;

     return ;

 }

输出：

B's Constructor Called

解释：上面的程序只是调用了B的构造函数，没有调用A的构造函数。因为静态成员变量只是在类中声明，没有定义。静态成员变量必须在类外使用作用域标识符显式定义。
如果我们没有显式定义静态成员变量a，就试图访问它，编译会出错，比如下面的程序编译出错：

#include <iostream>

 using namespace std;

 class A

 {

     int x;

 public:

     A() { cout << "A's constructor called " << endl;  }

 };

 class B

 {

     static A a;

 public:

     B() { cout << "B's constructor called " << endl; }

     static A getA() { return a; }

 };

 int main()

 {

     B b;

     A a = b.getA();

     return ;

 }

输出：

Compiler Error: undefined reference to `B::a

如果我们加上a的定义，那么上面的程序可以正常运行，
注意：如果A是个空类，没有数据成员x，则就算B中的a未定义也还是能运行成功的，即可以访问A。

#include <iostream>

 using namespace std;

 class A

 {

     int x;

 public:

     A() { cout << "A's constructor called " << endl;  }

 };

 class B

 {

     static A a;

 public:

     B() { cout << "B's constructor called " << endl; }

     static A getA() { return a; }

 };

 A B::a;  // definition of a

 int main()

 {

     B b1, b2, b3;

     A a = b1.getA();

     return ;

 }

输出：

A's constructor called
B's constructor called
B's constructor called
B's constructor called

上面的程序调用B的构造函数3次，但是只调用A的构造函数一次，因为静态成员变量被所有对象共享，这也是它被称为类变量的原因。同时，静态成员变量也可以通过类名直接访问，比如下面的程序没有通过任何类对象访问，只是通过类访问a。

 int main()

 {

     // static member 'a' is accessed without any object of B

     A a = B::getA();

     return ;

 }

输出：

A's constructor called

union问题
```
#include <stdio.h>

 union

 {

     int i;

     char x[];

 }a;

 int main()

 {

     a.x[] = ;

     a.x[] = ;

     printf("%d",a.i);

     return ;

 }
```
输出：266，自己画个内存结构图就知道了，注意union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放。Union的大小为其内部所有变量的最大值，并且按照类型最大值的整数倍进行内存对齐。
下面代码会报错吗？为什么？
```
class A {

public:

  int m;

  void print() {  cout << "A\n";  }

};

A *pa = ;

pa->print();
```
答案：正常输出。上面的代码可以这样理解（这非常重要）：
```
void print(A *this) {  cout << "A\n";  }

A *pa = ;

print_A();
```
也就是：并不是类没有初始化就不能调用类的成员函数，如果成员函数只是简单的打印个东西，没有调用类成员啥的就不会报段错误。
下面代码的输出是什么？（非常考基础水平的一道题）
```
char *c[] = {"ENTER","NEW","POINT","FIRST"};

char **cp[] = { c +  , c +  , c +  , c};

char ***cpp = cp;

int main(void)

{

 printf("%s",**++cpp);

 printf("%s",*--*++cpp+);

 printf("%s",*cpp[-]+);

 printf("%s\n",cpp[-][-]+);  

 return ;

}
```
解答：
c是一个指针数组，每个数组元素都是char*类型的指针，值分别是那些字符串(的首地址)：

c[0] = "ENTER"
c[1] = "NEW"
c[2] = "POINT"
c[3] = "FIRST"

而[]和*是本质一样的运算，即c[i]=*(c+i)。

c和c+i都是char *[]类型，它可以退化成char **类型，再看cp，它正好是一个char **的数组，来看它的值：

cp[0] = c + 3
cp[1] = c + 2
cp[2] = c + 1
cp[3] = c

引用后就有：cp[0][0]=*(c + 3)=c[3]="FIRST"，以此类推。

cp是char **[]类型，它可以退化成char ***类型，看最后的cpp，它正是char ***类型，它是一个指针变量，和上面两个不同，上面两个是数组。

这样分析过后，下面的解析就一目了然了：
- printf("%s",**++cpp);
  ++cpp的值是cp+1，引用一次后是cp[1]再引用是*cp[1]=c[2]="POINT"，第一句的输出
- printf("%s",*--*++cpp+3);
  再++cpp的值是cp+2，引用一次是cp[2]=c+1，再对这进行--，减后是c再引用是c[0]="ENTER"再+3，字符串指针指到"ER"，输出是"ER"
- printf("%s",*cpp[-2]+3);
  这时cpp的值是cp+2，cpp[-2]=*(cpp-2)=*(cp+2-2)=cp[0]=c+3，再引用是c[3]="FIRST",+3 字符串指针指到"ST"，输出是"ST"
- printf("%s\n",cpp[-1][-1]+1);
  cpp还是cp+2，cpp[-1]=*(cpp-1)=*(cp+2-1)=cp[1]=c+2，再[-1]得*(c+2-1)=c[1]="NEW",+1字符串指针指到"EW"，输出是"EW"。
结构体
```
#include <stdio.h>

struct data

{

int a;

unsigned short b;

};

int main(void)

{

data mData;

mData.b = 0x0102;

char *pData = (char *)&mData;

printf("%d %d", sizeof(pData), (int)(*(pData + )));

return ;

}
```
输出：4 2

说明：一般变量都是从高到低分配内存地址，但对于结构体来说，结构体的成员在内存中顺序存放，所占内存地址依次增高，第一个成员处于低地址处，最后一个成员处于最高地址处，但结构体成员的内存分配不一定是连续的，编译器会对其成员变量依据前面介绍的 “对齐”原则进行处理。

补充知识点：

除了栈以外，堆、只读数据区、全局变量地址增长方向都是从低到高的。

改变string变量的值？

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

void chg_str(string str) {

 str = "ichgit";

}

int main() {

 string s = "sarrr";

 chg_str(s);

 printf("%s\n", s.c_str());

 cout << s << endl;

 return ;

}

输出：仍为“sarrr”。
解释：string是传值参数，不能修改其值。要想改变string变量的值，可以改为传地址方式：

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

void chg_str(string *str) {

 *str = "ichgit";

}

int main() {

 string s = "sarrr";

 chg_str(&s);

 printf("%s\n", s.c_str());

 cout << s << endl;

 return ;

}

静态变量的输出
```
#include <stdio.h>

int sum(int a) {

 int c = ;

 static int b = ; // 只执行一次

 c++;

 b += ;

 return (a + b + c);

}

int main() {

 int i;

 int a = ;

 for(i = ; i < ; ++i) {

     printf("%d\n", sum(a));

 }

 return ;

}
```
输出：8 10 12 14 16
解释：存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化，此后该初始化不再执行，相当于一次执行后就作废，静态局部变量保存了前次被调用后留下的值。
返回值加const修饰的必要性
你觉得下面两种写法有区别吗？
```
int GetInt(void)

const int GetInt(void)
```
如果是下面的呢？其中A 为用户自定义的数据类型。
```
A GetA(void)

const A GetA(void)
```
答案：没有任何区别。
解释：如果函数返回值采用“值传递方式”，由于函数会把返回值复制到外部临时的存储单元中，加const 修饰没有任何价值。所以，对于值传递来说，加const没有太多意义。
所以：
- 不要把函数int GetInt(void) 写成const int GetInt(void)。
- 不要把函数A GetA(void) 写成const A GetA(void)。
在编程中要尽可能多的使用const（比如函数参数采用const&修饰），这样可以获得编译器的帮助，以便写出健壮性的代码。