1?用預(yù)處理指令#define 聲明一個(gè)常數(shù)

用預(yù)處理指令#define 聲明一個(gè)常數(shù)，用以表明1年中有多少秒，忽略閏年問(wèn)題。

#define SEC_YEAR (365*24*60*60)UL

考察點(diǎn)：

#define 語(yǔ)法的基本知識(shí)（例如：不能以分號(hào)結(jié)束，括號(hào)的使用，等等）

懂得預(yù)處理器將為你計(jì)算常數(shù)表達(dá)式的值，因此，直接寫出你是如何計(jì)算一年中有多少秒而不是計(jì)算出實(shí)際的值，是更清晰而沒(méi)有代價(jià)的。

意識(shí)到這個(gè)表達(dá)式將使一個(gè)16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長(zhǎng)整型符號(hào)L,告訴編譯器這個(gè)常數(shù)是的長(zhǎng)整型數(shù)

如果你在你的表達(dá)式中用到UL（表示無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型），那么你有了一個(gè)好的起點(diǎn)。記住，第一印象很重要。

2?寫一個(gè)"標(biāo)準(zhǔn)"宏MIN

寫一個(gè)"標(biāo)準(zhǔn)"宏MIN ，這個(gè)宏輸入兩個(gè)參數(shù)并返回較小的一個(gè)。

#define MIN(a,b) ((a)<=(b)?(a):(b))

考察點(diǎn)：

標(biāo)識(shí)#define在宏中應(yīng)用的基本知識(shí)。這是很重要的。因?yàn)樵?嵌入(inline)操作符 變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分之前，宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了能達(dá)到要求的性能，嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。

懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號(hào)括起來(lái)

我也用這個(gè)問(wèn)題開(kāi)始討論宏的副作用，例如：當(dāng)你寫下面的代碼時(shí)會(huì)發(fā)生什么事？??

least = MIN(*p++, b);

宏定義的作用結(jié)果MIN(*p++,b) ((*p++)<(b)?(*p++),b)??指針p會(huì)做兩次自增操作。

如何消除宏的副作用？

#include 
#define min_i(x,y)    ((x)<=(y)?(x):(y))      //（1）
#define min_t(type,x,y) ({type _x = x;       //（2）
                        type _y = y;
                        _x<_y?_x:_y;
                        })
#define min(x,y)    {const typeof(x)  _x = (x);  //（3）
                    const typeof(y) _y = (y);
                    (void)(&_x=&_y);      //（4）
                    _x<_y?_x:_y;
                    })

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("min_i(a++,b++)=%d
",min_i(a++,b++));  //11
    printf("a=%d
",a);  //12
    printf("b=%d
",b);  //21


    a=10;
    b=20;
    printf("min_t(int,a++,b++)=%d
",min_t(int,a++,b++));  //10
    printf("a=%d
",a);  //11
    printf("b=%d
",b);  //21


    a=10;
    b=20;
    printf("min(a++,b++)=%d
",min(a++,b++));  //10
    printf("a=%d
",a);  //11
    printf("b=%d
",b);  //21
  
}

這個(gè)定義計(jì)算x和y分別兩次（x和y中的小者被計(jì)算兩次)，當(dāng)參數(shù)由副作用時(shí)，將產(chǎn)生不正確的結(jié)果

使用語(yǔ)句表達(dá)式只計(jì)算參數(shù)一次，避免了可能的錯(cuò)誤，語(yǔ)句表達(dá)式通常用于宏定義

typeof(x)表示x的值類型

檢查參數(shù)x和y的類型是否相同(如果x和y的類型不同編譯器將會(huì)發(fā)出warning，并不影響后面語(yǔ)句的運(yùn)行

3 預(yù)處理器標(biāo)識(shí)#error的目的是什么？

編譯程序時(shí)，只要遇到 #error 就會(huì)跳出一個(gè)編譯錯(cuò)誤，既然是編譯錯(cuò)誤，要它干嘛呢？其目的就是保證程序是按照你所設(shè)想的那樣進(jìn)行編譯的。

下面舉個(gè)例子：程序中往往有很多的預(yù)處理指令

#ifdef XXX
  ...
#else
  ...
#endif

當(dāng)程序比較大時(shí)，往往有些宏定義是在外部指定的（如makefile），或是在系統(tǒng)頭文件中指定的，當(dāng)你不太確定當(dāng)前是否定義了 XXX 時(shí)，就可以改成如下這樣進(jìn)行編譯：

#ifdef XXX
...
#error "XXX has been defined"
#else


#endif

這樣,如果編譯時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,輸出了XXX has been defined,表明宏XXX已經(jīng)被定義了。

4?嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無(wú)限循環(huán)

嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無(wú)限循環(huán)，你怎么樣用C編寫死循環(huán)呢？

while(1)
{}


for(;;)
{}


loop:...
 
goto loop;

5?用變量a給出下面的定義

a) 一個(gè)整型數(shù)（An integer）

b)一個(gè)指向整型數(shù)的指針（ A pointer to an integer）

c)一個(gè)指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個(gè)整型數(shù)（ A pointer to a pointer to an intege）

d)一個(gè)有10個(gè)整型數(shù)的數(shù)組（ An array of 10 integers）

e) 一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組，該指針是指向一個(gè)整型數(shù)的。（An array of 10 pointers to integers）

f) 一個(gè)指向有10個(gè)整型數(shù)數(shù)組的指針（ A pointer to an array of 10 integers）

g) 一個(gè)指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)（A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer）

h) ?一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組，該指針指向一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù) （ An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ）

a)int a;


b)int *a;


c)int **a;


d)int a[10]


e)int *a[10]


f)int (*a)[10]


g)int (*a)(int a)


h)int (*a[10])(int)

6 關(guān)鍵字static的作用是什么？

在C語(yǔ)言中，關(guān)鍵字static有三個(gè)明顯的作用：

第一、在修飾變量的時(shí)候，static修飾的靜態(tài)局部變量只執(zhí)行一次，而且延長(zhǎng)了局部變量的生命周期，直到程序運(yùn)行結(jié)束以后才釋放。

第二、static修飾全局變量的時(shí)候，這個(gè)全局變量只能在本文件中訪問(wèn)，不能在其它文件中訪問(wèn)，即便是extern外部聲明也不可以。

第三、static修飾一個(gè)函數(shù)，則這個(gè)函數(shù)的只能在本文件中調(diào)用，不能被其他文件調(diào)用。Static修飾的局部變量存放在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的靜態(tài)變量區(qū)。初始化的時(shí)候自動(dòng)初始化為0；

（1）不想被釋放的時(shí)候，可以使用static修飾。比如修飾函數(shù)中存放在?？臻g的數(shù)組。如果不想讓這個(gè)數(shù)組在函數(shù)調(diào)用結(jié)束釋放可以使用static修飾

（2）考慮到數(shù)據(jù)安全性（當(dāng)程想要使用全局變量的時(shí)候應(yīng)該先考慮使用static）

-------------------------------------------------------------------------

在C++中static關(guān)鍵字除了具有C中的作用還有在類中的使用在類中，static可以用來(lái)修飾靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和靜態(tài)成員方法靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

（1）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)對(duì)象之間的數(shù)據(jù)共享，它是類的所有對(duì)象的共享成員，它在內(nèi)存中只占一份空間，如果改變它的值，則各對(duì)象中這個(gè)數(shù)據(jù)成員的值都被改變。

（2）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是在程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)被分配空間，到程序結(jié)束之后才釋放，只要類中指定了靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，即使不定義對(duì)象，也會(huì)為靜態(tài)數(shù)據(jù)成員分配空間。

（3）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以被初始化，但是只能在類體外進(jìn)行初始化，若為對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員賦初值，則編譯器會(huì)自動(dòng)為其初始化為0

（4）靜態(tài)數(shù)據(jù)成員既可以通過(guò)對(duì)象名引用，也可以通過(guò)類名引用。

靜態(tài)成員函數(shù)

（1）靜態(tài)成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣，他們都屬于類的靜態(tài)成員，而不是對(duì)象成員。

（2）非靜態(tài)成員函數(shù)有this指針，而靜態(tài)成員函數(shù)沒(méi)有this指針。

（3）靜態(tài)成員函數(shù)主要用來(lái)方位靜態(tài)數(shù)據(jù)成員而不能訪問(wèn)非靜態(tài)成員。

7?關(guān)鍵字const有什么含意？

只要一個(gè)變量前用const來(lái)修飾，就意味著該變量里的數(shù)據(jù)只能被訪問(wèn)，而不能被修改，也就是意味著const“只讀”（readonly）。

規(guī)則：const離誰(shuí)近，誰(shuí)就不能被修改；

const修飾一個(gè)變量時(shí)，一定要給這個(gè)變量初始化，若不初始化，在后面也不能初始化。

const作用：

1：可以用來(lái)定義常量，修飾函數(shù)參數(shù)，修飾函數(shù)返回值 ，且被const修飾的東西，都受到強(qiáng)制保護(hù)，可以預(yù)防其它代碼無(wú)意識(shí)的進(jìn)行修改，從而提高了程序的健壯性（是指系統(tǒng)對(duì)于規(guī)范要求以外的輸入能夠判斷這個(gè)輸入不符合規(guī)范要求，并能有合理的處理方式。ps：即所謂高手寫的程序不容易死）；

2：使編譯器保護(hù)那些不希望被修改的參數(shù)，防止無(wú)意代碼的修改，減少bug；

3：給讀代碼的人傳遞有用的信息，聲明一個(gè)參數(shù)，是為了告訴用戶這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的；

const優(yōu)點(diǎn)：

1：編譯器可以對(duì)const進(jìn)行類型安全檢查（所謂的類型安全檢查，能將程序集間彼此隔離開(kāi)來(lái)，這種隔離能確保程序集彼此間不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，提高程序的可讀性）；

2：有些集成化的調(diào)試工具可以對(duì)const常量進(jìn)行調(diào)試，使編譯器對(duì)處理內(nèi)容有了更多的了解，消除了一些隱患。eg：void hanshu（const int i）{.......} ?編譯器就會(huì)知道i是一個(gè)不允許被修改的常量

3：可以節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配，因?yàn)榫幾g器通常不為const常量分配內(nèi)存空間，而是將它保存在符號(hào)表中，這樣就沒(méi)有了存儲(chǔ)于讀內(nèi)存的操作，使效率也得以提高；

4：可以很方便的進(jìn)行參數(shù)的修改和調(diào)整，同時(shí)避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)

8?關(guān)鍵字volatile有什么含意？

給出三個(gè)不同的例子。

一個(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說(shuō)就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。

下面是volatile變量的幾個(gè)例子：

1：并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）

2：一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)

3：多線程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量

9 對(duì)變量或寄存器進(jìn)行位操作

嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對(duì)變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個(gè)整型變量a，寫兩段代碼，第一個(gè)設(shè)置a的bit 3，第二個(gè)清除a 的bit 3。在以上兩個(gè)操作中，要保持其它位不變。

考察點(diǎn)：

1：不知道如何下手。該被面者從沒(méi)做過(guò)任何嵌入式系統(tǒng)的工作。

2：用bit fields。Bit fields是被扔到C語(yǔ)言死角的東西，它保證你的代碼在不同編譯器之間是不可移植的，同時(shí)也保證了的你的代碼是不可 重用的。

最近不幸看到 Infineon為其較復(fù)雜的通信芯片寫的驅(qū)動(dòng)程序，它用到了bit fields因此完全對(duì)我無(wú)用，因?yàn)槲业木幾g器用其它的方 式來(lái)實(shí)現(xiàn)bit fields的。從道德講：永遠(yuǎn)不要讓一個(gè)非嵌入式的家伙粘實(shí)際硬件的邊。

3：用?#defines 和 bit masks 操作。這是一個(gè)有極高可移植性的方法，是應(yīng)該被用到的方法。最佳的解決方案如下：

#define BIT3 (0x1 << 3)
static int a;


void set_bit3(void)
{
    a |= BIT3;
}
void clear_bit3(void)
{
    a &= ~BIT3;
}

10?訪問(wèn)絕對(duì)地址

嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪問(wèn)某特定的內(nèi)存位置的特點(diǎn)。在某工程中，要求設(shè)置一絕對(duì)地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個(gè)純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一任務(wù)。

考察點(diǎn)：

這一問(wèn)題測(cè)試你是否知道為了訪問(wèn)一絕對(duì)地址把一個(gè)整型數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換（typecast）為一指針是合法的。

int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;


......


*(int *const)(0x67a9) = 0xaa66;

11 中斷

中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分，這導(dǎo)致了很多編譯開(kāi)發(fā)商提供一種擴(kuò)展—讓標(biāo)準(zhǔn)C支持中斷。具代表事實(shí)是，產(chǎn)生了一個(gè)新的關(guān)鍵字 ?__interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt關(guān)鍵字去定義了一個(gè)中斷服務(wù)子程序(ISR)，請(qǐng)?jiān)u論一下這段代碼的。

__interrupt double compute_area (double radius)
{
    double area = PI * radius * radius;
    printf("
Area = %f", area);
    return area;
}

考察點(diǎn)：

1：ISR 不能返回一個(gè)值。如果你不懂這個(gè)，那么你不會(huì)被雇用的。

2：ISR 不能傳遞參數(shù)。如果你沒(méi)有看到這一點(diǎn)，你被雇用的機(jī)會(huì)等同第一項(xiàng)。

3：在許多的處理器/編譯器中，浮點(diǎn)一般都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處的寄存器入棧，有些處理器/編譯器就是不允許在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算。此外，ISR應(yīng)該是短而有效率的，在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算是不明智的。

4：與第三點(diǎn)一脈相承，printf()經(jīng)常有重入和性能上的問(wèn)題。如果你丟掉了第三和第四點(diǎn)，我不會(huì)太為難你的。不用說(shuō)，如果你能得到后兩點(diǎn)，那么你的被雇用前景越來(lái)越光明了。

12?自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換

下面的代碼輸出是什么，為什么？

考察點(diǎn)：

這 個(gè)問(wèn)題測(cè)試你是否懂得C語(yǔ)言中的整數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換原則，我發(fā)現(xiàn)有些開(kāi)發(fā)者懂得極少這些東西。

不管如何，這無(wú)符號(hào)整型問(wèn)題的答案是輸出是 ">6"。原因 是當(dāng)表達(dá)式中存在有符號(hào)類型和無(wú)符號(hào)類型時(shí)所有的操作數(shù)都自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)類型。

因此-20變成了一個(gè)非常大的正整數(shù)，所以該表達(dá)式計(jì)算出的結(jié)果大于6。這一點(diǎn)對(duì)于應(yīng)當(dāng)頻繁用到無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)類型的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是豐常重要的。

如果你答錯(cuò)了這個(gè)問(wèn)題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。

13 字長(zhǎng)

評(píng)價(jià)下面的代碼片斷：

unsigned int zero = 0;
unsigned int compzero = 0xFFFF;
/*1's complement of zero */

考察點(diǎn)：

對(duì)于一個(gè)int型不是16位的處理器為說(shuō)，上面的代碼是不正確的。應(yīng)編寫如下：

unsigned int compzero = ~0;

這一問(wèn)題真正能揭露出應(yīng)試者是否懂得處理器字長(zhǎng)的重要性。在我的經(jīng)驗(yàn)里，好的嵌入式程序員非常準(zhǔn)確地明白硬件的細(xì)節(jié)和它的局限，然而PC機(jī)程序往往把硬件

作為一個(gè)無(wú)法避免的煩惱。

到了這個(gè)階段，應(yīng)試者或者完全垂頭喪氣了或者信心滿滿志在必得。如果顯然應(yīng)試者不是很好，那么這個(gè)測(cè)試就在這里結(jié)束了。

但如果顯然應(yīng)試者做得不錯(cuò)，那么我就扔出下面的追加問(wèn)題，這些問(wèn)題是比較難的，我想僅僅非常優(yōu)秀的應(yīng)試者能做得不錯(cuò)。提出這些問(wèn)題，我希望更多看到應(yīng)試者應(yīng)付問(wèn)題的方法，而不是答案。不管如 何，你就當(dāng)是這個(gè)娛樂(lè)吧...

14?動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存

盡管不像非嵌入式計(jì)算機(jī)那么常見(jiàn)，嵌入式系統(tǒng)還是有從堆（heap）中動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的過(guò)程的。

那么嵌入式系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存可能發(fā)生的問(wèn)題是什么？

這里，我期望應(yīng)試者能提到內(nèi)存碎片，碎片收集的問(wèn)題，變量的持行時(shí)間等等。這個(gè)主題已經(jīng)在ESP雜志中被廣泛地討論過(guò)了（主要是 ?P.J. Plauger, 他的解釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我這里能提到的任何解釋），回過(guò)頭看一下這些雜志吧！讓應(yīng)試者進(jìn)入一種虛假的安全感覺(jué)后，我拿出這么 一個(gè)小節(jié)目：下面的代碼片段的輸出是什么，為什么？

char *ptr;
if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL)
  puts("Got a null pointer");
else
  puts("Got a valid pointer");

這是一個(gè)有趣的問(wèn)題。最近在我的一個(gè)同事不經(jīng)意把0值傳給了函數(shù)malloc，得到了一個(gè)合法的指針之后，我才想到這個(gè)問(wèn)題。這就是上面的代碼，該代碼的輸 出是"Got a valid pointer"。

我用這個(gè)來(lái)開(kāi)始討論這樣的一問(wèn)題，看看被面試者是否想到庫(kù)例程這樣做是正確。

得到正確的答案固然重要，但解決問(wèn)題的方法和你做決定的基本原理更重要些。

15?指針

Typedef 在C語(yǔ)言中頻繁用以聲明一個(gè)已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)類型的同義字。也可以用預(yù)處理器做類似的事。例如，思考一下下面的例子：

#define dPS struct s *
typedef struct s * tPS;

以上兩種情況的意圖都是要定義dPS 和 tPS 作為一個(gè)指向結(jié)構(gòu)s指針。哪種方法更好呢？（如果有的話）為什么？

考察點(diǎn)：

這是一個(gè)非常微妙的問(wèn)題，任何人答對(duì)這個(gè)問(wèn)題（正當(dāng)?shù)脑颍┦菓?yīng)當(dāng)被恭喜的。答案是：typedef更好。思考下面的例子：

dPS p1,p2;
tPS p3,p4;

第一個(gè)擴(kuò)展為

struct s * p1, p2;

上面的代碼定義p1為一個(gè)指向結(jié)構(gòu)的指，p2為一個(gè)實(shí)際的結(jié)構(gòu)，這也許不是你想要的。第二個(gè)例子正確地定義了p3 和p4 兩個(gè)指針。

16 語(yǔ)法結(jié)構(gòu)

C語(yǔ)言同意一些令人震驚的結(jié)構(gòu),下面的結(jié)構(gòu)是合法的嗎，如果是它做些什么？

int?a?=?5,?b?=?7,?c;
c?=?a+++b;

考察點(diǎn)：

這個(gè)問(wèn)題將作為這個(gè)測(cè)驗(yàn)的一個(gè)愉快的結(jié)尾。不管你相不相信，上面的例子是完全合乎語(yǔ)法的。問(wèn)題是編譯器如何處理它？水平不高的編譯作者實(shí)際上會(huì)爭(zhēng)論這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)最處理原則，編譯器應(yīng)當(dāng)能處理盡可能所有合法的用法。因此，上面的代碼被處理成：

c?=?a++?+?b;

因此, 這段代碼持行后a = 6, b = 7, c = 12。

如果你知道答案，或猜出正確答案，做得好。

如果你不知道答案，我也不把這個(gè)當(dāng)作問(wèn)題。我發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的最大好處是這是一個(gè)關(guān)于代碼編寫風(fēng)格，代碼的可讀性，代碼的可修改性的好的話題。

審核編輯：黃飛

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