嵌入式開發(fā)的CC面試題集

1、#de巾ne聲明一個常數(shù)，用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問題)#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL我在這想看到幾件事情：. #define 語法的基本知識(例如：不能以分號結(jié)束，括號的使用，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，是更清晰而沒有代價(jià)的。. 意識到這個表達(dá)式將使一個16 位機(jī)的整型數(shù)溢出 - 因此要用到長整型符號L,告訴編譯器這個常數(shù)是的長整型數(shù)。.如果你在你的表達(dá)式中用到 UL (表示無符號長整型)，那么你有了一個好的 起點(diǎn)。記住，第一印象很重要。寫

2、一個“標(biāo)準(zhǔn)”宏MIN,這個宏輸入兩個參數(shù)并返回較小的一個#define MIN(A,B) (A= B ?A: B)這個測試是為下面的目的而設(shè)的：. 標(biāo)識 #define 在宏中應(yīng)用的基本知識。這是很重要的，因?yàn)橹钡角度?(inline)操作符變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C 的一部分，宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法，對于嵌入式系統(tǒng)來說，為了能達(dá)到要求的性能，嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。.三重條件操作符的知識。這個操作符存在C語言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比 if-then-else 更優(yōu)化的代碼，了解這個用法是很重要的。. 懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號括起來. 我也用這個問題開始討論宏的副作用，例如：當(dāng)你寫下面的代

3、碼時(shí)會發(fā)生什么事？least = MIN(*p , b);預(yù)處理器標(biāo)識 #error 的目的是什么？如果你不知道答案，請看參考文獻(xiàn)1。這問題對區(qū)分一個正常的伙計(jì)和一個書呆子是很有用的。只有書呆子才會讀C語言課本的附錄去找出象這種問題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個書呆子，那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。死循環(huán)( Infinite loops )嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無限循環(huán)，你怎么樣用C編寫死循環(huán)呢？這個問題用幾個解決方案。我首選的方案是：while(1) 一些程序員更喜歡如下方案：for(;) 這個實(shí)現(xiàn)方式讓我為難，因?yàn)檫@個語法沒有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個應(yīng)試者給出這個作為方案，我將

4、用這個作為一個機(jī)會去探究他們這樣做的基本原理。如果他們的基本答案是：“我被教著這樣做，但從沒有想到過為什么?！边@會給我留下一個壞印象。第三個方案是用 gotoLoop: goto Loop;應(yīng)試者如給出上面的方案，這說明或者他是一個匯編語言程序員(這也許是好事)或者他是一個想進(jìn)入新領(lǐng)域的 BASIC/FORTRAN序員。數(shù)據(jù)聲明( Data declarations )用變量 a 給出下面的定義一個整型數(shù)( An integer )一個指向整型數(shù)的指針( A pointer to an integer )一個指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個整型數(shù)( A pointer to a poi

5、nter to an integer )一個有 10 個整型數(shù)的數(shù)組( An array of 10 integers )一個有 10 個指針的數(shù)組，該指針是指向一個整型數(shù)的( An array of 10 pointers to integers )一個指向有10 個整型數(shù)數(shù)組的指針( A pointer to an array of 10integers )一個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)( A pointerto a function that takes an integer as an argument and returns an integer )一個有

6、10 個指針的數(shù)組，該指針指向一個函數(shù)，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ) 答案是：int a; / An integerint *a; / A pointer to an integerint *a; / A pointer to a pointer to an integerint a10; / An array of 10 integersint *a10; / An array of 10 point

7、ers to integersint (*a)10; / A pointer to an array of 10 integersint (*a)(int); / A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integerint (*a10)(int); / An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer人們經(jīng)常聲稱這里有幾個問題是那種要翻一下書才能回答的問題，我同意

8、這種說 法。當(dāng)我寫這篇文章時(shí)，為了確定語法的正確性，我的確查了一下書。 但是當(dāng)我被面試的時(shí)候，我期望被問到這個問題（或者相近的問題）。因?yàn)樵诒幻?試的這段時(shí)間里，我確定我知道這個問題的答案。應(yīng)試者如果不知道 所有的答案（或至少大部分答案），那么也就沒有為這次面試做準(zhǔn)備，如果該面試 者沒有為這次面試做準(zhǔn)備，那么他又能為什么出準(zhǔn)備呢？Static6. 關(guān)鍵字 static 的作用是什么？這個簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關(guān)鍵字static有三個明顯的作用：. 在函數(shù)體，一個被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過程中維持其值不變。. 在模塊內(nèi)（但在函數(shù)體外），一個被聲明為靜態(tài)的變量可以被模

9、塊內(nèi)所用函數(shù)訪問，但不能被模塊外其它函數(shù)訪問。它是一個本地的全局變量。. 在模塊內(nèi)，一個被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是，這個函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分，一部分能正確回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。這是一個應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因?yàn)樗@然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。Const7關(guān)鍵字const 是什么含意？我只要一聽到被面試者說：“ const 意味著常數(shù)”，我就知道我正在和一個業(yè)余者打交道。去年Dan Saks 已經(jīng)在他的文章里完全概括了 const 的所有用法，因此ESP降者：Embedded Sy

10、stems Programming）的每一位讀者應(yīng)該非常熟悉 const能做什么和不能做什么 .如果你從沒有讀到那篇文章，只要能說出 const 意味著“只讀”就可以了。盡管這個答案不是完全的答案，但我接受它作為一個正確的答案。（如果你想知道更詳細(xì)的答案，仔細(xì)讀一下 Saks 的文章吧。）如果應(yīng)試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：下面的聲明都是什么意思？const int a;int const a;const int *a;int * const a;int const * a const;前兩個的作用是一樣， a 是一個常整型數(shù)。第三個意味著a 是一個指向常整型數(shù)的指針(也就是

11、，整型數(shù)是不可修改的，但指針可以)。第四個意思 a 是一個指向整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的)。最后一個意味著a 是一個指向常整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是不可修改的，同時(shí)指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問題，那么他就給我留下了一個好印象。順帶提一句，也許你可能會問，即使不用關(guān)鍵字 const ，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字 const 呢？我也如下的幾下理由：. 關(guān)鍵字 const 的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實(shí)際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應(yīng)用目的

12、。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學(xué)會感謝這點(diǎn)多余的信息。(當(dāng)然，懂得用 const的程序員很少會留下的垃圾讓別人來清理的。). 通過給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const 也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。. 合理地使用關(guān)鍵字const 可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug 的出現(xiàn)。Volatile8. 關(guān)鍵字 volatile 有什么含意并給出三個不同的例子。一個定義為 volatile 的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)化器在用到這個變量時(shí)必須每次都

13、小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile 變量的幾個例子：. 并行設(shè)備的硬件寄存器(如：狀態(tài)寄存器). 一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables). 多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTO潴等打交道，所用這些都要求volatile 變量。不懂得volatile 內(nèi)容將會帶來災(zāi)難。假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑這否會是這樣)，我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得v

14、olatile 完全的重要性。. 一個參數(shù)既可以是const 還可以是 volatile 嗎？解釋為什么。. 一個指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。. 下面的函數(shù)有什么錯誤：int square(volatile int *ptr)return *ptr * *ptr;下面是答案：. 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile 因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖?。它是const 因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。. 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當(dāng)一個中服務(wù)子程序修該一個指向一個buffer 的指針時(shí)。. 這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針 *ptr 指向值的平方，但

15、是，由于*ptr 指向一個 volatile 型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：int square(volatile int *ptr)int a,b;a = *ptr;b = *ptr;return a * b;由于 *ptr 的值可能被意想不到地該變，因此a 和 b 可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：long square(volatile int *ptr)int a;a = *ptr;return a * a;位操作( Bit manipulation )9.嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個整型變量a,寫兩段代碼，第一個設(shè)

16、置a 的 bit 3 ，第二個清除a 的 bit 3 。在以上兩個操作中，要保持其它位不變。對這個問題有三種基本的反應(yīng). 不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入式系統(tǒng)的工作。.用bit fields 。Bit fields是被扔到C語言死角的東西，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。我最近不幸看到 Infineon 為其較復(fù)雜的通信芯片寫的驅(qū)動程序，它用到了 bit fields 因此完全對我無用，因?yàn)槲业木幾g器用其它的方式來實(shí)現(xiàn)bit fields 的。從道德講：永遠(yuǎn)不要讓一個非嵌入式的家伙粘實(shí)際硬件的邊。. 用 #defines 和 bit m

17、asks 操作。這是一個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 (0 x1 6) puts( 6) : puts(6”。原因是當(dāng)表達(dá)式中存在有符號類型和無符號類型時(shí)所有的操作數(shù)都自動轉(zhuǎn)換為無符號類型。 因此 -20 變成了一個非常大的正整數(shù)，所以該表達(dá)式計(jì)算出的結(jié)果大于6。這一點(diǎn)對于應(yīng)當(dāng)頻繁用到無符號數(shù)據(jù)類型的嵌入式系統(tǒng)來說是豐常重要的。如果你答錯了這個問題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。評價(jià)下面的代碼片斷：unsigned int zero = 0;unsigned int compzero = 0 xFFFF;/*1s complement

18、 of zero */對于一個 int 型不是 16位的處理器為說，上面的代碼是不正確的。應(yīng)編寫如下： unsigned int compzero = 0; 這一問題真正能揭露出應(yīng)試者是否懂得處理器字長的重要性。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無法避免的煩惱。到了這個階段，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，那么這個測試就在這里結(jié)束了。但如果顯然應(yīng)試者做得不錯，那么我就扔出下面的追加問題，這些問題是比較難的，我想僅僅非常優(yōu)秀的應(yīng)試者能做得不錯。提出這些問題，我希望更多看到應(yīng)試者應(yīng)付問題的方法，而

19、不是答案。不管如何，你就當(dāng)是這個娛樂吧動態(tài)內(nèi)存分配( Dynamic memory allocation )盡管不像非嵌入式計(jì)算機(jī)那么常見，嵌入式系統(tǒng)還是有從堆(heap)中動態(tài)分配內(nèi)存的過程的。那么嵌入式系統(tǒng)中，動態(tài)分配內(nèi)存可能發(fā)生的問題是什么？這里，我期望應(yīng)試者能提到內(nèi)存碎片，碎片收集的問題，變量的持行時(shí)間等等。這個主題已經(jīng)在ESP雜志中被廣泛地討論過了(主要是 P.J. Plauger, 他的解釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我這里能提到的任何解釋)，所有回過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后，我拿出這么一個小節(jié)目：下面的代碼片段的輸出是什么，為什么？char *ptr;if (ptr =

20、(char *)malloc(0) = NULL)puts(Got a null pointer);elseputs(Got a valid pointer);這是一個有趣的問題。最近在我的一個同事不經(jīng)意把0 值傳給了函數(shù)malloc ，得到了一個合法的指針之后，我才想到這個問題。這就是上面的代碼，該代碼的輸出是“ Got a valid pointer ”。我用這個來開始討論這樣的一問題，看看被面試者是否想到庫例程這樣做是正確。得到正確的答案固然重要，但解決問題的方法和你做決定的基本原理更重要些。TypedefTypedef在C語言中頻繁用以聲明一個已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)類型的同義字。也可以 用預(yù)處

21、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 作為一個指向結(jié)構(gòu)s 指針。哪種方法更好呢？（如果有的話）為什么？這是一個非常微妙的問題，任何人答對這個問題（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;第一個擴(kuò)展為struct s * p1, p2;上面的代碼定義pl為一個指向結(jié)構(gòu)的指，p2為一個實(shí)際的結(jié)構(gòu)，這也許不是你想要的。第二個例子正確地定義了 p3 和 p4 兩個指針。晦澀的語法C 語言

22、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;這個問題將做為這個測驗(yàn)的一個愉快的結(jié)尾。不管你相不相信，上面的例子是完全合乎語法的。問題是編譯器如何處理它？水平不高的編譯作者實(shí)際上會爭論這個問題，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，我也不把這個當(dāng)作問題。我發(fā)現(xiàn)這個問題的最大好處是: 這是一個關(guān)于代碼編寫風(fēng)格，代碼的可讀性，代碼的可修改性

23、的好的話題What will print out?main()char *p1= “ name” ;char *p2;p2=(char*)malloc(20);memset (p2, 0, 20);while(*p2 = *p1 );printf(“ %sn” ,p2);Answer:empty string.What will be printed as the result of the operation below:main()int x=20,y=35;x=y x ;y= y x;printf(“ %d%d” n ,x,y);Answer : 5794What will be pri

24、nted as the result of the operation below:main()int x=5;printf(“ %d,%d,%d” n ,x,x 2);Answer: 5,20,1What will be printed as the result of the operation below:#define swap(a,b) a=a b;b=a-b;a=a-b;void main()int x=5, y=10;swap (x,y);printf( “ %d %d”n ,x,y);swap2(x,y);printf( “ %d %d”n ,x,y); int swap2(int a, int b) int temp;temp=a;b=a;a=temp;return 0;Answer: 10, 510, 5What will be printed as the result of the operation below:main()char *ptr =” Cisco Sy