西门子C/C++笔试攻略：堆栈限制创建技巧解析

"西门子社招软件C/C++笔试题及答案" 西门子社会招聘中的C/C++笔试题目涉及到类的设计以及程序编译过程的知识点。以下是详细解答： ### 1. 如何设计只允许在堆上或栈上创建的对象 #### 堆上创建的类设计 在C++中，为了确保一个类的对象只能在堆上创建，我们可以使用`delete`关键字禁用默认构造函数、拷贝构造函数和赋值运算符。这样，就不能直接在栈上声明该类的对象，而必须通过指针或引用来调用动态分配内存的构造函数。以下是一个示例： ```cpp class HeapOnlyClass { public: // 禁止在栈上创建对象的构造函数 HeapOnlyClass() = delete; // 默认构造函数 static HeapOnlyClass* createInstance() { return new HeapOnlyClass(); // 使用静态方法创建堆对象 } // 同样禁止拷贝构造函数和赋值运算符重载 HeapOnlyClass(const HeapOnlyClass&) = delete; HeapOnlyClass& operator=(const HeapOnlyClass&) = delete; private: // 私有构造函数，确保只能在类内部创建对象 HeapOnlyClass() {} ~HeapOnlyClass() {} // 析构函数 }; ``` #### 栈上创建的类设计 对于只允许在栈上创建的对象，我们需要禁用动态内存分配的`new`和`delete`运算符，同时禁止拷贝构造函数和赋值运算符。以下是示例代码： ```cpp class StackOnlyClass { public: // 普通的构造函数和析构函数 StackOnlyClass() {} ~StackOnlyClass() {} private: // 禁止在堆上分配内存的重载的new和delete运算符 void* operator new(size_t) = delete; void operator delete(void*) = delete; // 同样禁止拷贝构造函数和赋值运算符重载 StackOnlyClass(const StackOnlyClass&) = delete; StackOnlyClass& operator=(const StackOnlyClass&) = delete; }; ``` ### 2. C文件如何编译成可执行文件 C文件的编译过程通常分为以下几个步骤： #### [1] 预处理 (Preprocessing) 预处理器会处理源文件中的宏定义（`#define`），条件编译指令（`#if`, `#else`, `#endif`），包含头文件（`#include`），并替换文本。同时，它还会生成扩展的源代码文件。 #### [2] 编译 (Compilation) 编译器将预处理后的源代码转换为汇编语言。在这个阶段，编译器检查语法、类型匹配，并进行优化。如果存在错误，编译器会在这一阶段报告错误。 #### [3] 汇编 (Assembly) 汇编器将汇编代码转化为机器码，生成目标文件（通常是`.o`或`.obj`文件）。这些文件包含了机器语言指令，但还依赖于库和其他目标文件。 #### [4] 链接 (Linking) 链接器将所有目标文件与所需的库文件连接起来，生成最终的可执行文件。它负责解决外部符号引用（函数和全局变量），并将所有代码和数据组织成可执行的二进制格式。 总结来说，C/C++程序从源代码到可执行文件的过程包括预处理、编译、汇编和链接四个主要步骤。在实际开发中，这些步骤通常由集成开发环境（IDE）或构建工具自动完成。