2025年高頻常見c面試題及答案指針和數(shù)組的本質(zhì)區(qū)別在于：指針是一個(gè)獨(dú)立變量，存儲(chǔ)內(nèi)存地址；數(shù)組名是常量，代表數(shù)組首元素地址且不可修改。例如，`intarr[5]={1,2,3,4,5};intp=arr;`中，`arr`是常量地址，`p`是變量。當(dāng)數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)傳遞時(shí)會(huì)退化為指針，此時(shí)無法用`sizeof`獲取原數(shù)組大小。如`voidfunc(intarr[]){printf("%zu",sizeof(arr));}`中，`sizeof(arr)`返回指針大?。ㄍǔ?字節(jié)），而主函數(shù)中`sizeof(arr)`返回20字節(jié)（5×4）。malloc、calloc、realloc的核心區(qū)別：malloc分配指定字節(jié)的連續(xù)內(nèi)存，不初始化；calloc分配`n×size`字節(jié)內(nèi)存并初始化為0；realloc調(diào)整現(xiàn)有內(nèi)存塊大小，可能移動(dòng)內(nèi)存位置。使用realloc需注意：若原指針為NULL，等同于malloc；若新大小為0，等同于free（需注意不同平臺(tái)行為差異）；應(yīng)使用臨時(shí)變量接收返回值，避免原指針丟失導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。例如：`intp=malloc(10sizeof(int));inttmp=realloc(p,20sizeof(int));if(tmp)p=tmp;elsefree(p);`野指針的成因主要有三種：未初始化的指針（如`intp;p=10;`）、已釋放內(nèi)存的指針（如`free(p);p=20;`）、超出作用域的局部變量指針（如`intget_ptr(){inta=5;return&a;}`）。避免方法：指針聲明時(shí)初始化為NULL；釋放內(nèi)存后立即置NULL；不返回局部變量地址。示例代碼：```cintp=NULL;//初始化p=malloc(sizeof(int));if(p){p=10;}free(p);p=NULL;//釋放后置NULL，避免懸垂指針```結(jié)構(gòu)體對(duì)齊規(guī)則：成員按自身大小對(duì)齊（對(duì)齊數(shù)為成員類型大小與編譯器默認(rèn)對(duì)齊數(shù)的較小值）；結(jié)構(gòu)體整體對(duì)齊數(shù)為所有成員對(duì)齊數(shù)的最大值；總大小需是整體對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。例如，結(jié)構(gòu)體`structS{chara;intb;shortc;}`，假設(shè)默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為4：`a`（1字節(jié)）對(duì)齊到0偏移，占0；`b`（4字節(jié)）需對(duì)齊到4的倍數(shù)，故0+1后填充3字節(jié)，`b`占4-7；`c`（2字節(jié)）對(duì)齊到2的倍數(shù)，7+1=8，`c`占8-9；整體對(duì)齊數(shù)為4，總大小需是4的倍數(shù)，故填充到12字節(jié)（9+3）。define與inline函數(shù)對(duì)比：宏在預(yù)處理階段展開，無函數(shù)調(diào)用開銷，但無類型檢查，可能因副作用導(dǎo)致錯(cuò)誤（如`defineMAX(a,b)((a)>(b)?(a):(b))`中`MAX(i++,j++)`會(huì)重復(fù)自增）；inline函數(shù)在編譯階段展開，有類型檢查，更安全。適合用宏的場(chǎng)景：簡(jiǎn)單運(yùn)算（如位操作`defineSET_BIT(x,n)((x)|=(1<<(n)))`）、類型無關(guān)的通用代碼（需注意參數(shù)保護(hù)）。避免頭文件重復(fù)包含的方法：1.傳統(tǒng)`ifndef`：`ifndef_HEADER_H_define_HEADER_H_...endif`；2.C++11起支持`pragmaonce`（部分C編譯器如GCC也支持）；3.編譯器擴(kuò)展（如MSVC的`pragmaonce`）。`ifndef`兼容性更好，`pragmaonce`效率更高（無需多次檢查宏定義）。const關(guān)鍵字用于修飾變量或指針，表明其值不可被直接修改。`constcharp`（常量字符指針）：指針指向的內(nèi)容不可改，指針本身可改；`charconstp`（同前者，寫法不同）；`charconstp`（字符常量指針）：指針本身不可改，指向的內(nèi)容可改；`constcharconstp`：指針和指向內(nèi)容均不可改。例如：```ccharstr[]="test";constcharp1=str;//p1='a'錯(cuò)誤，p1=str+1正確charconstp2=str;//p2=str+1錯(cuò)誤，p2='a'正確```安全的strcpy需考慮：源字符串是否為空（NULL）、目標(biāo)緩沖區(qū)是否足夠大（需手動(dòng)檢查長(zhǎng)度）、內(nèi)存重疊（如目標(biāo)在源之后且有重疊）。優(yōu)化實(shí)現(xiàn)：```ccharsafe_strcpy(chardest,constcharsrc,size_tdest_size){if(dest==NULL||src==NULL||dest_size==0)returnNULL;size_tsrc_len=strlen(src);if(src_len>=dest_size){//防止溢出dest[0]='\0';returnNULL;}charret=dest;while((dest++=src++)!='\0');returnret;}```內(nèi)存泄漏的常見場(chǎng)景：動(dòng)態(tài)分配后未調(diào)用free（如`malloc`后忘記`free`）、函數(shù)中途返回未釋放（如`if(error)return;`前未釋放已分配內(nèi)存）、指針被覆蓋導(dǎo)致無法訪問（如`p=malloc(10);p=malloc(20);`丟失第一次分配的指針）。檢測(cè)方法：工具（Valgrind的`--leak-check=full`、DrMemory）、手動(dòng)在關(guān)鍵位置記錄分配/釋放次數(shù)（如用宏包裝malloc/free，統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)）。工程預(yù)防：使用RAII思想（如用`__attribute__((cleanup))`自動(dòng)釋放）、限制動(dòng)態(tài)分配作用域、代碼審查時(shí)重點(diǎn)檢查資源管理。函數(shù)指針用于存儲(chǔ)函數(shù)的入口地址，可實(shí)現(xiàn)回調(diào)機(jī)制（如事件處理、算法解耦）。例如，排序函數(shù)中通過函數(shù)指針指定比較規(guī)則：```cintcompare_int(constvoida,constvoidb){return((int)a(int)b);}voidsort_array(intarr,size_tlen,int(cmp)(constvoid,constvoid)){//實(shí)現(xiàn)排序，調(diào)用cmp比較元素}//使用：sort_array(arr,5,compare_int);```聯(lián)合體與結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存分配差異：聯(lián)合體所有成員共享同一塊內(nèi)存（大小為最大成員的大小），結(jié)構(gòu)體成員按順序分配（需考慮對(duì)齊）。使用聯(lián)合體需注意：同一時(shí)間只有一個(gè)成員有效，修改一個(gè)成員會(huì)覆蓋其他成員的值。例如：```cunionU{inti;floatf;};unionUu;u.i=0x41480000;//二進(jìn)制對(duì)應(yīng)float的12.5printf("%f",u.f);//輸出12.5（需符合IEEE754規(guī)則）```位域用于在結(jié)構(gòu)體中按位分配內(nèi)存，減少空間占用。定義規(guī)則：成員類型需是`int`、`unsignedint`或`signedint`（C99支持_Bool）；位域?qū)挾炔荒艹^類型的位寬；無名位域（如`unsigned:4;`）用于填充；不能取位域的地址（&）。示例：```cstructFlags{unsignedintvalid:1;//1位unsignedinterror:2;//2位unsignedint:4;//填充4位};//總大小為1+2+4=7位，對(duì)齊后占1字節(jié)（若編譯器默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為1）或4字節(jié)（默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為4）```預(yù)處理階段的操作：宏替換、文件包含、條件編譯、刪除注釋。`include<>`從系統(tǒng)頭文件目錄查找（如/usr/include），`include""`先從當(dāng)前目錄查找，再查系統(tǒng)目錄。例如，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)頭文件用`<>`（如`include<stdio.h>`），自定義頭文件用`""`（如`include"myheader.h"`）。遞歸函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)：代碼簡(jiǎn)潔（如樹遍歷、階乘計(jì)算），符合數(shù)學(xué)歸納法；缺點(diǎn)：每次調(diào)用產(chǎn)生棧幀，可能導(dǎo)致棧溢出（如遞歸深度過大），效率可能低于迭代（函數(shù)調(diào)用開銷）。棧溢出場(chǎng)景：計(jì)算大n的階乘（如n=10000）、無限遞歸（如`voidf(){f();}`）。優(yōu)化方法：尾遞歸優(yōu)化（部分編譯器支持，將遞歸轉(zhuǎn)為循環(huán)）、手動(dòng)用棧模擬遞歸過程。volatile關(guān)鍵字告知編譯器變量可能被意外修改（如硬件寄存器、多線程共享變量），禁止編譯器優(yōu)化掉對(duì)該變量的讀寫操作。嵌入式開發(fā)中，硬件寄存器的值可能被外設(shè)自動(dòng)修改（如定時(shí)器計(jì)數(shù)器），若不用volatile，編譯器可能認(rèn)為`while(reg==0);`是死循環(huán)而優(yōu)化掉，導(dǎo)致無法檢測(cè)到寄存器值的變化。C11主要新特性：1.`_Static_assert`：編譯時(shí)斷言（如`_Static_assert(sizeof(int)==4,"intmustbe4bytes");`），用于在編譯階段檢查條件；2.泛型選擇（`_Generic`）：根據(jù)表達(dá)式類型選擇不同代碼分支（如`_Generic(x,int:1,float:2)`），實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單泛型；3.多線程支持庫(kù)（`threads.h`）：提供`thrd_create`、`mtx_lock`等函數(shù)，簡(jiǎn)化多線程編程（盡管實(shí)際中仍常用pthread）。檢測(cè)大端/小端序的函數(shù)：```cintcheck_endian(){intnum=1;charp=(char)#return(p==1)?1:0;//1為小端，0為大端}```原理：小端序中，低字節(jié)存放在低地址（如int0x00000001的低地址存0x01），大端序則低地址存0x00。數(shù)組名與指針等價(jià)的情況：當(dāng)數(shù)組名作為右值（如`intp=arr;`）或作為函數(shù)參數(shù)傳遞時(shí)（退化為指針）。不等價(jià)的情況：`sizeof(arr)`返回?cái)?shù)組總大?。ǚ侵羔槾笮。琡&arr`返回?cái)?shù)組指針（類型為`int()[5]`，而`&p`為`int`）。例如：```cintarr[5];intp=arr;printf("%zu%zu",sizeof(arr),sizeof(p));//輸出208（假設(shè)int占4字節(jié)）```空間復(fù)雜度O(1)的字符串反轉(zhuǎn)函數(shù)：```cvoidreverse_string(charstr){if(str==NULL)return;charstart=str;charend=str+strlen(str)1;while(start<end){chartmp=start;start=end;end=tmp;start++;end--;}}```棧溢出與堆溢出的區(qū)別：棧溢出由函數(shù)調(diào)用棧超過系統(tǒng)限制（如遞歸過深、局部變量過大），堆溢出由動(dòng)態(tài)內(nèi)存操作越界（如`strcpy`到過小的緩沖區(qū)）。危害：棧溢出可能導(dǎo)致程序崩潰或任意代碼執(zhí)行（如覆蓋返回地址），堆溢出可能破壞堆管理結(jié)構(gòu)（如覆蓋相鄰塊的大小字段），導(dǎo)致后續(xù)分配/釋放錯(cuò)誤。多文件編程中避免全局變量重復(fù)定義的方法：在頭文件中用`extern`聲明（如`externintglobal_var;`），在源文件中定義一次（如`intglobal_var=0;`）。`extern`用于聲明變量（不分配內(nèi)存），`static`修飾全局變量時(shí)限制其作用域?yàn)楫?dāng)前文件（避免與其他文件同名變量沖突）。處理內(nèi)存重疊的memcpy實(shí)現(xiàn)：```cvoidmy_memcpy(voiddest,constvoidsrc,size_tn){if(dest==NULL||src==NULL)returnNULL;chard=(char)dest;constchars=(constchar)src;if(d>s&&d<s+n){//內(nèi)存重疊（dest在src之后且有重疊）d+=n1;s+=n1;while(n--)d-=s--;}else{//正常復(fù)制while(n--)d++=s++;}returndest;}```快速排序基本思想：選擇基準(zhǔn)值（pivot），將數(shù)組分為小于/大于基準(zhǔn)的兩部分，遞歸排序子數(shù)組。遞歸實(shí)現(xiàn)及時(shí)間復(fù)雜度：```cvoidquick_sort(intarr,intleft,intright){if(left>=right)return;intpivot=arr[left];//選擇左端點(diǎn)為基準(zhǔn)inti=left,j=right;while(i<j){while(i<j&&arr[j]>=pivot)j--;while(i<j&&arr[i]<=pivot)i++;if(i<j){inttmp=arr[i];arr[i]=arr[j];arr[j]=tmp;}}arr[left]=arr[i];//交換基準(zhǔn)到正確位置arr[i]=pivot;quick_sort(arr,left,i-1);quick_sort(arr,i+1,right);}//平均時(shí)間復(fù)雜度O(nlogn)，最壞O(n2)（已排序數(shù)組且選左端點(diǎn)為基準(zhǔn)）```枚舉類型用于定義命名常量，相比`define`的優(yōu)勢(shì)：有類型檢查（如`enumColor{RED,GREEN};enumColorc=10;`會(huì)警告，而`defineRED0;intc=10;`無警告）、調(diào)試時(shí)顯示枚舉名（而非數(shù)值）、代碼可讀性更好（如`if(c==RED)`比`if(c==0)`清晰）。指針數(shù)組與數(shù)組指針的區(qū)別：指針數(shù)組是數(shù)組，元素為指針（定義：`intarr[5];`，每個(gè)元素是`int`）；數(shù)組指針是指針，指向數(shù)組（定義：`int(p)[5];`，`p`指向一個(gè)包含5個(gè)int的數(shù)組）。示例：```cinta[5]={1,2,3,4,5};intarr[5];//指針數(shù)組，每個(gè)元素指向intint(p)[5]=&a;//數(shù)組指針，p指向a（類型為int[5]）```懸空指針（DanglingPointer）指指向已釋放