c基础面试题

1.static和const的作用

static意为静态的，在C语言中可以修饰变量。如果是全局变量则只能在当前文件范围访问。

如果是函数内的局部变量则延长生命周期到整个程序。这意味着如果函数被多次调用，这个变量不会被重新初始化，而是保留上次调用结束时的值。

在C++中，static 还可以用于类成员，表示该成员是类的所有对象共享的，而不是每个对象独立拥有一份。静态成员可以在类外部定义，并且可以通过类名直接访问，而不需要创建类的实例。

const 意为常量，在C语言中修饰的常量在初始化后不能被修改 。在c++中可以将成员函数声明为 const，这表明该函数不会修改对象的状态。const 也可以用于类的对象，创建一个常量对象意味着该对象的所有成员（除非特别标记为 mutable）都不能被修改。

2.typedef和define的区别

typedef 和 #define 都可以用来创建新的类型名称或者宏定义，但是typedef 用于给现有的类型起一个新的名字，这个新名字可以用于声明变量、函数等。#define 是在预处理阶段进行文本替换，不涉及类型检查。可以通过 #undef 指令来取消一个宏定义

3.volatile作用

用于告诉编译器某个变量可能会在程序的控制流之外被改变。这意味着编译器不应该对这个变量进行优化。适用于硬件寄存器，gpio端口，多线程，信号处理等情况。

4.sizeof和strlen区别

sizeof 是一个运算符，用于获取数据类型或变量在内存中所占的字节数。strlen 是一个标准库函数，用于计算以空字符 \0 结尾的字符串的实际长度。

5.数组和链表的区别

数组是一种线性数据结构，其中所有元素都存储在一块连续的内存空间中。

每个元素可以通过索引直接访问。随机读取时间复杂度为 O(1)。

数组的大小在创建时确定，一旦创建，大小不能改变。

数组中的所有元素必须是相同类型。

链表是一种线性数据结构，其中每个元素（节点）包含数据部分和一个指向下一个节点的指针。

链表中的节点可以分散存储在内存的任意位置。元素不必是不同类型，大小随时改变。

6.对指针的理解

指针是一个变量，记录了内存中的某个位置内存地址的编号，在64位系统中占8个字节，取值运算（*）、取址运算（&）

7.结构体和共用体区别

结构体是一种可以包含多种不同类型数据的集合。每个成员都有自己的内存空间，并且这些成员的内存空间是连续的。共用体是多个不同变量成员共享一个内存地址，一个共用体只能赋一个值，赋值后只能以赋值的类型读取才能读出正确的值。大小是其中最大的变量的大小。

8.结构体字节对齐

每个变量必须从自己大小的整倍数开始，不够就补齐。

结构体的大小必须是其中最大变量的整倍数。不够就补齐。

9.堆和栈的区别

栈是一种后进先出的数据结构

• 内存分配和释放由编译器自动管理，通常通过函数调用和返回来实现
• 分配和释放内存的操作非常快，因为只需要调整栈指针
• 局部变量、函数参数和函数调用的上下文信息通常存储在栈上
• 递归调用时，每次函数调用都会在栈上分配一个新的帧

堆是一种动态分配的内存区域

• 堆上的数据的生命周期由程序员控制
• 动态分配的内存需要显式地释放，否则会导致内存泄漏
• 堆上的数据可以在函数调用之间保持存在
• 内存分配和释放由程序员手动管理，通常通过 malloc、calloc、realloc 和 free 等函数来实现
• 分配和释放内存的操作相对较慢，因为需要查找合适的内存块并进行管理

10.全局变量和局部变量的区别

全局变量通常存储在静态数据区，在程序启动时初始化，默认值为0，结束时销毁。可以被任何当前文件的函数访问。

局部变量存储在栈上，在函数启动时初始化，没有默认值，在函数结束时销毁。只能在当函数访问。

11.memcpy和strcpy的区别？

memcpy 用于复制内存块。它可以复制任意类型的数据，不仅仅是字符串。格式是

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

strcpy 用于复制字符串。它只会复制到遇到第一个空字符（\0）为止。

12.什么是段错误？怎么解决段错误？

段错误通常发生在程序试图访问它不应该访问的内存区域时，通常发生在访问空指针/野指针，数组下标越界，程序占用栈内存过大，多线程同时修改同个内存时。

应该给指针赋初值避免野指针的出现。检查数组和字符串的边界，避免溢出。必要的话使用动态内存分配。使用互斥锁防止线程互相干扰。

13.什么是内存泄漏？什么是野指针？

内存泄漏是指程序在申请内存后，未能在不再需要这些内存时及时释放，导致这部分内存无法被再次使用。随着时间的推移，内存泄漏会逐渐累积。导致系统出问题。

野指针是指向已经释放或未初始化的内存的指针。调用野指针会导致程序或其他程序数据损坏。

14.数组指针和指针数组区别

数组指针是指向数组的指针，指针数组是多个指针组成的数组

int (*p)[5]是数组指针（*p）p是int*，相当于int a[5]的指针。

int* p[5]是指针数组，有5个指针p。

不知道为啥喜欢把*写在p前面。指针单独定义就不会混淆了（暴论）