C語言是一門面向結構化的高級編程語言（也有人認為它是中級語言），用于通用編程需求。基本上，C語言是其基本語法和庫函數的集合，因此程序員定義自己的函數并且将其包含在C語言庫中也是很方便的。

C語言的主要用途是編寫其他編程語言的編譯器、操作系統、文本編輯器、後台服務程序、驅動程序、數據庫、腳本語言的解釋器，以及其他各種實用的程序。

C語言甚至能夠編寫自己的編譯器。

如果讀者對C語言感興趣，并且希望得到一份C語言程序員的工作，那麼下面這 7 道面試題将會非常有趣。

可移植。C語言是一種與平台無關的編程語言，不使用平台依賴庫的C語言程序可以輕易移植到各種平台。模塊化。我們能夠輕易的将一個非常大的C語言項目拆分成若幹個小的模塊，并逐個實現，最終組合解決該大項目。靈活。C語言給與程序員最大的自由，因此隻要某種代碼C語言的語法沒有禁止，程序員就可使用。也即所謂的“法無禁止即可行”。

C語言中的指針可以指向一塊内存，如果這塊内存稍後被操作系統回收（被釋放），但是指針仍然指向這塊内存，那麼，此時該指針就是“懸空指針”。下面這段C語言代碼是一個例子，請看：

void *p = malloc(size);

assert(p);

free(p); // 現在 p 是“懸空指針”

C語言中的“懸空指針”會引發不可預知的錯誤，而且這種錯誤一旦發生，很難定位。這是因為在 free(p) 之後，p 指針仍然指向之前分配的内存，如果這塊内存暫時可以被程序訪問并且不會造成沖突，那麼之後使用 p 并不會引發錯誤。

最難調試的 bug 總是不能輕易複現的 bug，對不？

所以在實際的C語言程序開發中，為了避免出現“懸空指針”引發不可預知的錯誤，在釋放内存之後，常常會将指針 p 賦值為 NULL：

void *p = malloc(size);

assert(p);

free(p);

// 避免“懸空指針”

p = NULL;

這麼做的好處是一旦再次使用被釋放的指針 p，就會立刻引發“段錯誤”，程序員也就能立刻知道應該修改C語言代碼了。

“懸空指針”是指向被釋放内存的指針，“野指針”則是不确定其具體指向的指針。“野指針”最常來自于未初始化的指針，例如下面這段C語言代碼：

void *p;// 此時 p 是“野指針”

因為“野指針”可能指向任意内存段，因此它可能會損壞正常的數據，也有可能引發其他未知錯誤，所以C語言中的“野指針”危害性甚至比“懸空指針”還要嚴重。在實際的C語言程序開發中，定義指針時，一般都要盡量避免“野指針”的出現（賦初值）：

void *p = NULL;

void *data = malloc(size);

相信讀者在不少的C語言項目中看到類似于下面這樣的 static 函數，為什麼使用 static 關鍵字修飾函數呢？這麼做有什麼用呢？

static void foo(){ ...}

稍大的C語言項目中一般都會出現這樣的 static 函數（靜态函數），C語言中的靜态函數最主要的特點就在于其作用域——僅限所述文件。例如在 fun.c 文件中定義的 static 函數，不能在如 main.c 等其他文件中使用。

讀者可以嘗試使用 extern 關鍵字引入其他文件中定義的 static 函數。

C語言中 static 函數的這個特性使得它常常被定義在 .h 文件中，一般和 inline 關鍵字一起使用，以獲得 define 函數式宏定義類似的高效率。

所謂的“循環”數據類型，其實就是某種類型的數據溢出後，又從頭開始存儲。一個典型的例子是 unsigned char 變量若已經等于 255，仍然對其加 1，那麼該變量就會溢出從頭開始，也即等于零：

unsigned char a = 255;

a = a 1;// a 等于 0

unsigned char 型變量 a 是無符号的 8 位整數，它能表示的最大值是 8 個位全為 1，也即 0xff=255，若此時再對其加一，将得到 0x100。a 隻索引 8 位，也即 0x100 中的 0x00=0。

C語言中的 int，long，short 等類型也有類似的“循環”特性，該特性不會引發語法編譯錯誤，因此較難判斷這些類型的變量是否溢出。而C語言中的 float，double 類型則沒有“循環”特性，因此實際C語言程序開發中一個常用的檢查整型數據是否溢出的技巧，就是借助于 float 和 double 類型的，這一點在我之前的文章中說過，感興趣的讀者可以看看。

一般C語言程序項目中的頭文件後綴名都為 .h，h 是 header 的縮寫。頭文件的使用一般和 #include 結合使用，例如在 main.c 文件中寫下：

#include "header.h"

意味着在該處将 header.h 中的内容展開到此。所以C語言中的頭文件中一般包含程序需要使用的函數定義和原型，也可以包含相關的數據結構類型定義。

這裡再啰嗦下“在該處将 header.h 中的内容展開到此”的含義——假如 header.h 頭文件中的内容是:

// header.h 頭文件

printf("hello world\n");

那麼，在其他文件中寫下

#include "header.h"就等價于

// header.h 頭文件

printf("hello world\n");

C語言中的指針包含地址詳細信息，一般是不可以直接做加法運算的，例如下面這段C語言代碼：

void *p1 = (void *)1;

void *p2 = (void *)2;

// 下面是非法的

void *p = p1 p2;

讀者可自行嘗試，指針 p1 和指針 p2 是無法直接相加的，否則編譯器就會報錯。但是如果想對指針 p1 和 p2 的地址值相加，可以将其強制轉換為整數類型，例如：

void *p1 = (void *)1;

void *p2 = (void *)2;

long p = (long)p1 (long)p2;

應該确保強制轉換的整數類型寬度大于指針類型寬度，否則可能會因為數值截斷導緻得到錯誤的結果。

雖然C語言中的指針不能直接與指針相加，但是卻可以與其他整數相加，例如下面這段C語言代碼：

char *p1 = (char *)1;

char *p = p1 1;

指針p1 指向地址 1，因此指針 p 指向地址 2，這沒什麼好說的。但是，讀者應該注意下面這樣的“陷阱”：

int *p1 = (int *)1;

int *p = p1 1;

與上面的C語言代碼例子相比，這裡僅僅将 char 換成 int。那麼，指針 p 指向哪個地址呢？編寫打印代碼：

int *p1 = (int *)1;

int *p = p1 1;

printf("p1=%p, p=%p\n", p1, p);

編譯并執行上面這段C語言代碼，會發現輸出如下：

p1=0x1, p=0x5

可見，“1 1”并不等于 2，而是等于 5 了。這其實是因為C語言中的指針是有其自己的含義的，不同的指針類型索引内存的大小也往往不同，我的機器上 int 類型占用 4 個字節内存空間，因此指針 p1 1 實際上是往後移動了 4 個字節。

讀者可自行将 int 換成其他類型試試。

本節列舉的 7 個C語言問題其實屬于C語言的基本語法和特點，如果能夠熟練掌握，相信對找到一份相關的工作是有幫助的。

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