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：请找出以下代码里的问题：

#include<stdio.h>
int main(void)
{
 char buff[10];
 memset(buff,0,sizeof(buff));

 gets(buff);

 printf("\n The buffer entered is [%s]\n",buff);

 return 0;
}

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()取代。

2.strcpy()函数

问：以下是一个简单的password保护功能，你能在不知道password的情况下将其破解吗？

#include<stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
 int flag = 0;
 char passwd[10];

 memset(passwd,0,sizeof(passwd));

 strcpy(passwd, argv[1]);

 if(0 == strcmp("LinuxGeek", passwd))
 {
 flag = 1;
 }

 if(flag)
 {
 printf("\n Password cracked \n");
 }
 else
 {
 printf("\n Incorrect passwd \n");

 }
 return 0;
}

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password的时候并没有提前检查“passwd”的容量是否足够。所以，假设用户输入一个足够造成缓存溢出而且重写“flag”变量默认值所存在位置的内存的长“password”，即使这个password无法通过验证，flag验证位也变成了非零，也就能够获得被保护的数据了。比如：

$ ./psswd aaaaaaaaaaaaa

Password cracked

尽管上面的password并不对，但我们仍然能够通过缓存溢出绕开password安全保护。

要避免这种问题，建议使用 strncpy()函数。

作者注：近期的编译器会在内部检測栈溢出的可能，所以这样往栈里存储变量非常难出现栈溢出。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：以下的代码能 编译通过吗？假设能，它有什么潜在的问题吗？

#include<stdio.h>

void main(void)
{
 char *ptr = (char*)malloc(10);

 if(NULL == ptr)
 {
 printf("\n Malloc failed \n");
 return;
 }
 else
 {
 // Do some processing
 free(ptr);
 }

 return;
}

答：由于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”。由于“int”返回类型会让程序返回状态值。这点很重要，特别当程序是作为依赖于程序成功执行的脚本的一部分执行时。

4.内存泄露

问：以下的代码会导致内存泄漏吗？

#include<stdio.h>

void main(void)
{
 char *ptr = (char*)malloc(10);

 if(NULL == ptr)
 {
 printf("\n Malloc failed \n");
 return;
 }
 else
 {
 // Do some processing
 }

 return;
}

答：虽然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，全部这个程序分配的内存都会自己主动被处理掉。但假设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：假设你想知道很多其它关于内存泄漏的知识和内存泄漏检測工具，能够来看看我们在Valgrind上的文章。

5.free()函数

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

#include<stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
 char *ptr = (char*)malloc(10);

 if(NULL == ptr)
 {
 printf("\n Malloc failed \n");
 return -1;
 }
 else if(argc == 1)
 {
 printf("\n Usage \n");
 }
 else
 {
 memset(ptr, 0, 10);

 strncpy(ptr, argv[1], 9);

 while(*ptr != 'z')
 {
 if(*ptr == '')
 break;
 else
 ptr++;
 }

 if(*ptr == 'z')
 {
 printf("\n String contains 'z'\n");
 // Do some more processing
 }

 free(ptr);
 }

 return 0;
}

答：这里的问题在于，代码会（通过添加�“ptr”）改动while循环里“ptr”存储的地址。当输入“zebra”时，while循环会在运行前被终止，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循环里被改动，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：在以下的代码中，atexit()并没有被调用，为什么？

#include<stdio.h>

void func(void)
{
 printf("\n Cleanup function called \n");
 return;
}

int main(void)
{
 int i = 0;

 atexit(func);

 for(;i<0xffffff;i++);

 _exit(0);
}

这是由于_exit()函数的使用，该函数并没有调用atexit()等函数清理。假设使用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不论什么类型的參数并返回interger（整数）结果的函数吗？

答：例如以下：

int func(void *ptr)

假设这个函数的參数超过一个，那么这个函数应该由一个结构体来调用，这个结构体能够由须要传递參数来填充。

8.*和++操作

问：以下的操作会输出什么？为什么？

#include<stdio.h>

int main(void)
{
 char *ptr = "Linux";
 printf("\n [%c] \n",*ptr++);
 printf("\n [%c] \n",*ptr);

 return 0;
}

答：输出结果应该是这样：

[L]

[i]

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

9.问：改动代码片段（或者仅仅读代码）

问：以下的代码段有错，你能指出来吗？

#include<stdio.h>

int main(void)
{
 char *ptr = "Linux";
 *ptr = 'T';

 printf("\n [%s] \n", ptr);

 return 0;
}

答：这是由于，通过*ptr = ‘T’，会改变内存中代码段（仅仅读代码）“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：你能写出一个在执行时改变自己进程名的程序吗？

答：參见以下这段代码：

#include<stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
 int i = 0;
 char buff[100];

 memset(buff,0,sizeof(buff));

 strncpy(buff, argv[0], sizeof(buff));
 memset(argv[0],0,strlen(buff));

 strncpy(argv[0], "NewName", 7);

 // Simulate a wait. Check the process
 // name at this point.
 for(;i<0xffffffff;i++);

 return 0;
}

11.返回本地变量的地址

问：以下代码有问题吗？假设有，该怎么改动？

#include<stdio.h>

int* inc(int val)
{
 int a = val;
 a++;
 return &a;
}

int main(void)
{
 int a = 10;
 int *val = inc(a);
 printf("\n Incremented value is equal to [%d] \n", *val);

 return 0;
}

答：虽然上面的程序有时候能够正常执行，可是在“inc()”中存在严重的漏洞。这个函数返回本地变量的地址。由于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。这能够通过将main()中变量“a”的地址来避免，这样以后还能够改动这个地址存储的值。

12.处理printf()的參数

问：以下代码会输出什么？

#include<stdio.h>

int main(void)
{
 int a = 10, b = 20, c = 30;
 printf("\n %d..%d..%d \n", a+b+c, (b = b*2), (c = c*2));

 return 0;
}

答：输出结果是：

110..40..60

这是由于C语言里函数的參数默认是从右往左处理的，输出时是从左往右。