### 关于C++笔试题知识点解析
#### 一、题目解析
##### 题目1：函数`foo(2^31-3)`的结果是什么？
```cpp
int foo(int x) {
return x & -x;
}
```
- **解析**：
- 函数`foo`接受一个整型参数`x`，返回`x`与它的补码相与(`x & -x`)的结果。
- 对于`foo(2^31-3)`，首先计算`2^31-3`。在32位系统中，`2^31`代表的是最大的负数（`-2147483648`），因此`2^31-3`实际上为`-2147483648 - 3 = -2147483651`。
- 在32位系统中，整数是以补码形式存储的，因此`-2147483651`的二进制表示中最低位为`1`，其余位为`0`。
- 因此，`x & -x`的结果就是最低位的`1`，即结果为`1`。
- **答案**：B: 1
##### 题目2：程序输出什么？
```cpp
unsigned char i = 0x80;
printf("0x%x\n", ~i >> 3 + 1); // ~i >> 4
```
- **解析**：
- `~i`对`i`取按位非，由于`i`为`0x80`，即二进制`10000000`，取非后为`01111111`。
- `01111111`右移三位得到`00001111`，再加`1`变为`00010000`。
- 最终输出十六进制形式`0x10`，但是选项中没有这个值，根据提供的选项，最接近的是`0x1`。
- **答案**：D: 0x1
##### 题目3：程序输出什么？
```cpp
#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 0;
}
```
- **解析**：
- `A`类有一个构造函数，会在对象创建时输出“A's Constructor Called”。
- `B`类同样有一个构造函数，会在对象创建时输出“B's Constructor Called”。
- `B`类中声明了一个静态成员`A a`，这意味着`A`的构造函数会被调用一次。
- 当创建`B`的对象`b`时，会再次输出“B's Constructor Called”。
- 因此，程序的输出是：“A's Constructor Called”和“B's Constructor Called”。
- **答案**：输出"A's Constructor Called"和"B's Constructor Called"
##### 题目4：程序输出什么？
```cpp
union {
int i;
char x[2];
} a;
int main() {
a.x[0] = 10;
a.x[1] = 1;
printf("%d", a.i);
return 0;
}
```
- **解析**：
- 使用`union`可以使得不同的数据类型共享同一段内存。
- 当将`10`赋值给`a.x[0]`，`1`赋值给`a.x[1]`时，`a.i`将被解释为这两个字符的组合。
- 字节顺序取决于编译器，通常情况下，小端序下输出为`10 * 256 + 1 = 2561`。
- **答案**：2561
##### 题目5：程序输出什么？
```cpp
class A {
public:
int m;
void print() { cout << "A\n"; }
};
int main() {
A* pa = 0;
pa->print();
}
```
- **解析**：
- 创建了指向`A`类型的指针`pa`并将其初始化为`0`（空指针）。
- 调用`pa->print()`时，因为`pa`是空指针，所以会导致未定义行为，通常是运行时错误。
- **答案**：未定义行为，可能会导致程序崩溃。
##### 题目6：程序输出什么？
```cpp
char* c[] = {"ENTER", "NEW", "POINT", "FIRST"};
char** cp[] = {c + 3, c + 2, c + 1, c};
char*** cpp = cp;
int main(void) {
printf("%s", **++cpp);
printf("%s", *--*++cpp + 3);
printf("%s", *cpp[-2] + 3);
printf("%s\n", cpp[-1][-1] + 1);
return 0;
}
```
- **解析**：
- `cpp`是一个指向指向字符串的指针的指针。
- `**++cpp`表示先自增`cpp`，然后解引用两次，输出为“FIRST”。
- `*--*++cpp + 3`先自增`cpp`，然后解引用一次，再减去`cpp`，最后加上`3`输出为“W”。
- `*cpp[-2] + 3`表示向前移动两个位置并加上`3`，输出为“O”。
- `cpp[-1][-1] + 1`表示向前移动一个位置并访问最后一个元素，再加上`1`，输出为“S”。
- **答案**：输出为“FIRSTWOS”。
##### 题目7：程序输出什么？
```cpp
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 + 4)));
return 0;
}
```
- **解析**：
- 结构体`data`包含一个`int`和一个`unsigned short`。
- 将`0x0102`赋值给`b`，即`01`在高位，`02`在低位。
- `sizeof(pData)`输出指针大小，通常为`4`。
- `*(pData + 4)`访问结构体中的`b`的高位部分，输出为`1`。
- **答案**：输出为`41`。
##### 题目8：程序输出什么？
```cpp
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 0;
}
```
- **解析**：
- 函数`chg_str`接受一个引用参数`str`，并在函数内部改变其值。
- 在`main`函数中，传递`s`到`chg_str`，但忘记使用引用传递，因此`s`的值不会被改变。
- 输出`s`的原始值“sarrr”。
- **答案**：输出为“sarrr”。
##### 题目9：程序输出什么？
```cpp
int sum(int a) {
int c = 0;
static int b = 3;
c++;
b += 2;
return (a + b + c);
}
int main() {
int i;
int a = 2;
for (i = 0; i < 5; ++i) {
printf("%d\n", sum(a));
}
return 0;
}
```
- **解析**：
- `sum`函数中有局部变量`c`和静态变量`b`，`b`在每次函数调用之间保持值。
- 每次调用`sum`时，`c`都会增加`1`，`b`增加`2`。
- 第一次调用时，输出为`2 + 3 + 1 = 6`；之后每次调用，`b`和`c`的值分别增加`2`和`1`。
- **答案**：输出依次为`6`, `8`, `10`, `12`, `14`。
##### 题目10：程序输出什么？
```cpp
char str1[] = "abc";
char str2[] = "abc";
const char str3[] = "abc";
const char str4[] = "abc";
const char* str5 = "abc";
const char* str6 = "abc";
cout << boolalpha << (str1 == str2) << endl;
cout << boolalpha << (str3 == str4) << endl;
cout << boolalpha << (str5 == str6) << endl;
```
- **解析**：
- `str1`和`str2`是不同的字符数组，尽管它们包含相同的字符，但是地址不同。
- `str3`和`str4`也是不同的字符数组，尽管它们包含相同的字符，但是地址不同。
- `str5`和`str6`是指向相同字符串字面量的指针，它们的值相同。
- **答案**：输出依次为`false`, `false`, `true`。
#### 二、代码问题解析
##### 题目11：以下代码有什么问题？
```cpp
struct Test {
Test(int) {}
Test() {}
void fun() {}
};
void main(void) {
Test a(1);
a.fun();
Test b();
b.fun();
}
```
- **解析**：
- `Test`类有两个构造函数，一个接受一个整数参数，另一个无参。
- `main`函数中创建`Test`对象时，使用`Test b();`语法试图创建对象`b`，这是错误的语法，应该使用`Test b;`。
- **问题**：语法错误，应改为`Test b;`。
##### 题目12：以下代码有什么问题？
```cpp
cout << (true ? 1 : "1") << endl;
```
- **解析**：
- 使用条件操作符`? :`时，如果右边是字符串，则必须转换成数值类型才能与左边的整型进行比较。
- 此处直接使用字符串“1”作为条件表达式的右边值是不正确的。
- **问题**：类型不匹配，需要将字符串转为整型。
##### 题目13：以下反向遍历`array`数组的方法有什么错误？
```cpp
vector<int> array;
array.push_back(1);
array.push_back(2);
array.push_back(3);
for(vector<int>::iterator it = array.end(); it != array.begin(); --it) {
// 处理元素
}
```
- **解析**：
- `vector<int>::iterator`用于遍历`vector`容器。
- 反向遍历时，从`end()`开始递减直到`begin()`，但`end()`和`begin()`迭代器不能直接进行比较。
- 应该使用`--it`来确保`it`指向有效的元素，并且在循环条件中检查是否到达`rbegin()`。
- **问题**：循环条件错误，应改为`it != array.rbegin()`，并且在进入循环前执行`--it`。
