12个有趣的C语言面试题

摘要：12个C语言面试题，涉及指针、进程、运算、结构体、函数、内存，看看你能做出几个！

1.gets()函数

问：请找出下面代码里的问题：

1. #include<stdio.h>
2. int main(void)
3. {
4. char buff[10];
5. memset(buff,0,sizeof(buff));
6. gets(buff);
7. printf("\n The buffer entered is [%s]\n",buff);
8. return 0;
9. }

答：上面代码里的问题在于函数gets()的使用，这个函数从stdin接收一个字符串而不检查它所复制的缓存的容积，这可能会导致缓存溢出。这里推荐使用标准函数fgets()代替。

2.strcpy()函数

问：下面是一个简单的密码保护功能，你能在不知道密码的情况下将其破解吗？

1. #include<stdio.h>
2. int main(int argc, char *argv[])
3. {
4. int flag = 0;
5. char passwd[10];
6. memset(passwd,0,sizeof(passwd));
7. strcpy(passwd, argv[1]);
8. if(0 == strcmp("LinuxGeek", passwd))
9. {
10. flag = 1;
11. }
12. if(flag)
13. {
14. printf("\n Password cracked \n");
15. }
16. else
17. {
18. printf("\n Incorrect passwd \n");
19. }
20. return 0;
21. }

答：破解上述加密的关键在于利用攻破strcpy()函数的漏洞。所以用户在向“passwd”缓存输入随机密码的时候并没有提前检查“passwd”的容量是否足够。所以，如果用户输入一个足够造成缓存溢出并且重写“flag”变量默认值所存在位置的内存的长“密码”，即使这个密码无法通过验证，flag验证位也变成了非零，也就可以获得被保护的数据了。例如：

1. $ ./psswd aaaaaaaaaaaaa
2. Password cracked

虽然上面的密码并不正确，但我们仍然可以通过缓存溢出绕开密码安全保护。

要避免这样的问题，建议使用 strncpy()函数。

作者注：最近的编译器会在内部检测栈溢出的可能，所以这样往栈里存储变量很难出现栈溢出。在我的gcc里默认就是这样，所以我不得不使用编译命令‘-fno-stack-protector’来实现上述方案。

3.main()的返回类型

问：下面的代码能 编译通过吗？如果能，它有什么潜在的问题吗？

1. #include<stdio.h>
2. void main(void)
3. {
4. char *ptr = (char*)malloc(10);
5. if(NULL == ptr)
6. {
7. printf("\n Malloc failed \n");
8. return;
9. }
10. else
11. {
12. // Do some processing
13. free(ptr);
14. }
15. return;
16. }

答：因为main()方法的返回类型，这段代码的错误在大多数编译器里会被当作警告。main()的返回类型应该是“int”而不是“void”。因为“int”返回类型会让程序返回状态值。这点非常重要，特别当程序是作为依赖于程序成功运行的脚本的一部分运行时。

4.内存泄露

问：下面的代码会导致内存泄漏吗？

1. #include<stdio.h>
2. void main(void)
3. {
4. char *ptr = (char*)malloc(10);
5. if(NULL == ptr)
6. {
7. printf("\n Malloc failed \n");
8. return;
9. }
10. else
11. {
12. // Do some processing
13. }
14. return;
15. }

答：尽管上面的代码并没有释放分配给“ptr”的内存，但并不会在程序退出后导致内存泄漏。在程序结束后，所有这个程序分配的内存都会自动被处理掉。但如果上面的代码处于一个“while循环”中，那将会导致严重的内存泄漏问题！

提示：如果你想知道更多关于内存泄漏的知识和内存泄漏检测工具，可以来看看我们在Valgrind上的文章。

5.free()函数

问：下面的程序会在用户输入'freeze'的时候出问题，而'zebra'则不会，为什么？

1. #include<stdio.h>
2. int main(int argc, char *argv[])
3. {
4. char *ptr = (char*)malloc(10);
5. if(NULL == ptr)
6. {
7. printf("\n Malloc failed \n");
8. return -1;
9. }
10. else if(argc == 1)
11. {
12. printf("\n Usage  \n");
13. }
14. else
15. {
16. memset(ptr, 0, 10);
17. strncpy(ptr, argv[1], 9);
18. while(*ptr != 'z')
19. {
20. if(*ptr == '')
21. break;
22. else
23. ptr++;
24. }
25. if(*ptr == 'z')
26. {
27. printf("\n String contains 'z'\n");
28. // Do some more processing
29. }
30. free(ptr);
31. }
32. return 0;
33. }

答：这里的问题在于，代码会（通过增加“ptr”）修改while循环里“ptr”存储的地址。当输入“zebra”时，while循环会在执行前被终止，因此传给free()的变量就是传给malloc()的地址。但在“freeze”时，“ptr”存储的地址会在while循环里被修改，因此导致传给free()的地址出错，也就导致了seg-fault或者崩溃。

6.使用_exit退出

问：在下面的代码中，atexit()并没有被调用，为什么？

1. #include<stdio.h>
2. void func(void)
3. {
4. printf("\n Cleanup function called \n");
5. return;
6. }
7. int main(void)
8. {
9. int i = 0;
10. atexit(func);
11. for(;i<0xffffff;i++);
12. _exit(0);
13. }

这是因为_exit()函数的使用，该函数并没有调用atexit()等函数清理。如果使用atexit()就应当使用exit()或者“return”与之相配合。

 

7.void*和C结构体

问：你能设计一个能接受任何类型的参数并返回interger（整数）结果的函数吗？

答：如下：

1. int func(void *ptr)

如果这个函数的参数超过一个，那么这个函数应该由一个结构体来调用，这个结构体可以由需要传递参数来填充。

8.*和++操作

问：下面的操作会输出什么？为什么？

1. #include<stdio.h>
2. int main(void)
3. {
4. char *ptr = "Linux";
5. printf("\n [%c] \n",*ptr++);
6. printf("\n [%c] \n",*ptr);
7. return 0;
8. }

答：输出结果应该是这样：

1. [L]
2. [i]

因为“++”和“*”的优先权一样，所以“*ptr++”相当于“*(ptr++)”。即应该先执行ptr++，然后才是*ptr，所以操作结果是“L”。第二个结果是“i”。

9.问：修改代码片段（或者只读代码）

问：下面的代码段有错，你能指出来吗？

1. #include<stdio.h>
2. int main(void)
3. {
4. char *ptr = "Linux";
5. *ptr = 'T';
6. printf("\n [%s] \n", ptr);
7. return 0;
8. }

答：这是因为，通过*ptr = ‘T’，会改变内存中代码段（只读代码）“Linux”的第一个字母。这个操作是无效的，因此会造成seg-fault或者崩溃。

10.会改变自己名字的进程

问：你能写出一个在运行时改变自己进程名的程序吗？

答：参见下面这段代码：

1. #include<stdio.h>
2. int main(int argc, char *argv[])
3. {
4. int i = 0;
5. char buff[100];
6. memset(buff,0,sizeof(buff));
7. strncpy(buff, argv[0], sizeof(buff));
8. memset(argv[0],0,strlen(buff));
9. strncpy(argv[0], "NewName", 7);
10. // Simulate a wait. Check the process
11. // name at this point.
12. for(;i<0xffffffff;i++);
13. return 0;
14. }

11.返回本地变量的地址

问：下面代码有问题吗？如果有，该怎么修改？

1. #include<stdio.h>
2. int* inc(int val)
3. {
4. int a = val;
5. a++;
6. return &a;
7. }
8. int main(void)
9. {
10. int a = 10;
11. int *val = inc(a);
12. printf("\n Incremented value is equal to [%d] \n", *val);
13. return 0;
14. }

答：尽管上面的程序有时候能够正常运行，但是在“inc()”中存在严重的漏洞。这个函数返回本地变量的地址。因为本地变量的生命周期就是“inc()”的生命周期，所以在inc结束后，使用本地变量会发生不好的结果。这可以通过将main()中变量“a”的地址来避免，这样以后还可以修改这个地址存储的值。

12.处理printf()的参数

问：下面代码会输出什么？

1. #include<stdio.h>
2. int main(void)
3. {
4. int a = 10, b = 20, c = 30;
5. printf("\n %d..%d..%d \n", a+b+c, (b = b*2), (c = c*2));
6. return 0;
7. }

答：输出结果是：

1. 110..40..60

这是因为C语言里函数的参数默认是从右往左处理的，输出时是从左往右。