嵌入式開發(fā)-C語言面試題

1、用預處理指令#define聲明一個常數(shù)，用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問題)#defineSECONDS_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).懂得預處理器將為你計算常數(shù)表達式的值，因此，直接寫出你是如何計算一年中有多少秒而不是計算出實際的值，是更清晰而沒有代價的。.意識到這個表達式將使一個16位機的整型數(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)。.如果你在你的表達式中用到UL(表示無符號長整型)，那么你有了一個好的起點。記住，第一印象很重要。寫一個“標準”宏MIN，

2、這個宏輸入兩個參數(shù)并返回較小的一個。#defineMIN(A,B)(A)=(B)(A):)這個測試是為下面的目的而設(shè)的：.標識#define在宏中應(yīng)用的基本知識。這是很重要的，因為直到嵌入(inline)操作符變?yōu)闃藴蔆的一部分，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：當你寫下面的代碼時會發(fā)生什么事？least=MIN(*p

3、+,b);預處理器標識#error的目的是什么？如果你不知道答案，請看參考文獻1。這問題對區(qū)分一個正常的伙計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)(Infiniteloops)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(;)這個實現(xiàn)方式讓我為難，因為這個語法沒有確切表達到底怎么回事。如果一個應(yīng)試者給出這個作為方案，我將用這個作為一個機會去探究他們這樣做的基本原理。如果他們的基本答

4、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:gotoLoop;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)或者他是一個想進入新領(lǐng)域的BASIC/FORTRAN程序員。數(shù)據(jù)聲明(Datadeclarations)用變量a給出下面的定義一個整型數(shù)(Aninteger)一個指向整型數(shù)的指針(Apointertoaninteger)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)(Apointertoapointertoaninteger)一個有10個整型數(shù)的數(shù)組(Anarrayof10integers)一個有1

5、0個指針的數(shù)組，該指針是指向一個整型數(shù)的(Anarrayof10pointerstointegers)一個指向有10個整型數(shù)數(shù)組的指針(Apointertoanarrayof10integers)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)(Apointertoafunctionthattakesanintegerasanargumentandreturnsaninteger)一個有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)(Anarrayoftenpointerstofunctionsthattakeanintegerargumentandretu

6、rnaninteger)答案是：inta;/Anintegerint*a;/Apointertoanintegerint*a;/Apointertoapointertoanintegerinta10;/Anarrayof10integersint*a10;/Anarrayof10pointerstointegersint(*a)10;/Apointertoanarrayof10integersint(*a)(int);/Apointertoafunctionathattakesanintegerargumentandreturnsanintegerint(*a10)(int);/Anarray

7、of10pointerstofunctionsthattakeanintegerargumentandreturnaninteger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，我同意這種說法。當我寫這篇文章時，為了確定語法的正確性，我的確查了一下書。但是當我被面試的時候，我期望被問到這個問題(或者相近的問題)。因為在被面試的這段時間里，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備，如果該面試者沒有為這次面試做準備，那么他又能為什么出準備呢？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。

8、在C語言中，關(guān)鍵字static有三個明顯的作用：1）.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。2）.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。3）.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)試者的嚴重的缺點，因為他顯然不懂得本地化數(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

9、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DanSaks已經(jīng)在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP（譯者：EmbeddedSystemsProgramming）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的答案，仔細讀一下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？constinta;intconsta;constint*a;int*c

10、onsta;intconst*aconst;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，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：1）.關(guān)鍵字c

11、onst的作用是為給讀你代碼的人傳達非常有用的信息，實際上，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。如果你曾花很多時間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學會感謝這點多余的信息。（當然，懂得用const的程序員很少會留下的垃圾讓別人來清理的。）2）.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)。Volatile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

12、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必須每次都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-automaticvariables).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、RTOS等等打交道，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

13、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volatile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：intsquare(volatileint*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因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應(yīng)該試圖去修改它。.是的。盡管這并不很常見。一個例子是當一個中服務(wù)子程序修該一個指向一個buffer的指針時。.這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用

14、來返指針*ptr指向值的平方，但是，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：intsquare(volatileint*ptr)inta,b;a=*ptr;b=*ptr;returna*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：longsquare(volatileint*ptr)inta;a=*ptr;returna*a;位操作(Bitmanipulation)嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對變量或寄存器進行位操作。給定一個整型變量a,寫兩段代碼,第一個設(shè)置a的bit3,第二個清除a的bi

15、t3。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bitfields。Bitfields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為其較復雜的通信芯片寫的驅(qū)動程序，它用到了bitfields因此完全對我無用，因為我的編譯器用其它的方式來實現(xiàn)bitfields的。從道德講：永遠不要讓一個非嵌入式的家伙粘實際硬件的邊。.用#defines和bitmasks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

16、：#defineBIT3(0 x16)puts(6):puts(6”。原因是當表達式中存在有符號類型和無符號類型時所有的操作數(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)，所以該表達式計算出的結(jié)果大于6。這一點對于應(yīng)當頻繁用到無符號數(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。評價下面的代碼片斷：unsignedintzero=0;unsignedintcompzero=0 xFFFF;/*1scomplementofzero*/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：unsignedintcompz

17、ero=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)驗里，好的嵌入式程序員非常準確地明白硬件的細節(jié)和它的局限，然而PC機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，而不是答案。不管如何，你就當是這個娛樂吧動態(tài)內(nèi)存分配(Dynamicmemoryallocation)盡管不像非嵌入式計算機那么常見，嵌入式系統(tǒng)還是

18、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,他的解釋遠遠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=(char*)malloc(0)=NULL)puts(Gotanullpointer);elseputs(Gotavalidpointer);這是一個有趣的問題。最近在

19、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“Gotavalidpointer”。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。也可以用預處理器做類似的事。例如，思考一下下面的例子：#definedPSstructs*typedefstructs*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

20、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?shù)脑?是應(yīng)當被恭喜的。答案是typedef更好。思考下面的例子：dPSp1,p2;tPSp3,p4;第一個擴展為structs*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?；逎恼Z法C語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？inta=5,b=7,c;c=a+b;這個問題將做為這個測驗的一個愉快的結(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際上會爭論這個問題，根據(jù)

21、最處理原則，編譯器應(yīng)當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)于代碼編寫風格，代碼的可讀性，代碼的可修改性的好的話題Whatwillprintout?main()char*p1=“name”;char*p2;p2=(char*)malloc(20);memset(p2,0,20);while(*p2+=*p1+);printf(“%sn”,p2);Answer:emptystring.Whatwillbep

22、rintedastheresultoftheoperationbelow:main()intx=20,y=35;x=y+x+;y=+y+x;printf(“%d%dn”,x,y);Answer:5794Whatwillbeprintedastheresultoftheoperationbelow:main()intx=5;printf(“%d,%d,%dn”,x,x2);Answer:5,20,1Whatwillbeprintedastheresultoftheoperationbelow:#defineswap(a,b)a=a+b;b=a-b;a=a-b;voidmain()intx=5,y

23、=10;swap(x,y);printf(“%d%dn”,x,y);swap2(x,y);printf(“%d%dn”,x,y);intswap2(inta,intb)inttemp;temp=a;b=a;a=temp;return0;Answer:10,510,5Whatwillbeprintedastheresultoftheoperationbelow:main()char*ptr=”CiscoSystems”;*ptr+;printf(“%sn”,ptr);ptr+;printf(“%sn”,ptr);Answer:CiscoSystemsiscosystemsWhatwillbepr

24、intedastheresultoftheoperationbelow:main()chars1=“Cisco”;chars2=“systems”;printf(“%s”,s1);Answer:CiscoWhatwillbeprintedastheresultoftheoperationbelow:main()char*p1;char*p2;p1=(char*)malloc(25);p2=(char*)malloc(25);strcpy(p1,”Cisco”);strcpy(p2,“systems”);strcat(p1,p2);printf(“%s”,p1);Answer:Ciscosyst

25、emsThefollowingvariableisavailableinfile1.c,whocanaccessit?:staticintaverage;Answer:allthefunctionsinthefile1.ccanaccessthevariable.WHatwillbetheresultofthefollowingcode?#defineTRUE0/somecodewhile(TRUE)/somecodeAnswer:ThiswillnotgointotheloopasTRUEisdefinedas0.Whatwillbeprintedastheresultoftheoperat

26、ionbelow:intx;intmodifyvalue()return(x+=10);intchangevalue(intx)return(x+=1);voidmain()intx=10;x+;changevalue(x);x+;modifyvalue();printf(Firstoutput:%dn,x);x+;changevalue(x);printf(Secondoutput:%dn,x);modifyvalue();printf(Thirdoutput:%dn,x);Answer:12,13,13Whatwillbeprintedastheresultoftheoperationbe

27、low:main()intx=10,y=15;x=x+;y=+y;printf(“%d%dn”,x,y);Answer:11,16Whatwillbeprintedastheresultoftheoperationbelow:main()inta=0;if(a=0)printf(“CiscoSystemsn”);printf(“CiscoSystemsn”);Answer:Twolineswith“CiscoSystems”willbeprinted.再次更新C+相關(guān)題集1.以下三條輸出語句分別輸出什么？C易charstr1=abc;charstr2=abc;constcharstr3=abc

28、;constcharstr4=abc;constchar*str5=abc;constchar*str6=abc;coutboolalpha(str1=str2)endl;/輸出什么？coutboolalpha(str3=str4)endl;/輸出什么？coutboolalpha(str5=str6)endl;/輸出什么？13.非C+內(nèi)建型別A和B,在哪幾種情況下B能隱式轉(zhuǎn)化為A？C+中等答：classB:publicA/B公有繼承自A,可以是間接繼承的classBoperatorA();/B實現(xiàn)了隱式轉(zhuǎn)化為A的轉(zhuǎn)化classAA(constB&);/A實現(xiàn)了non-explicit的參數(shù)為B

29、(可以有其他帶默認值的參數(shù))構(gòu)造函數(shù)A&operator=(constA&);/賦值操作,雖不是正宗的隱式類型轉(zhuǎn)換,但也可以勉強算一個12.以下代碼中的兩個sizeof用法有問題嗎？C易voidUpperCase(charstr)/將str中的小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母for(size_ti=0;isizeof(str)/sizeof(str0);+i)if(a=stri&stri=z)stri-=(a-A);charstr=aBcDe;coutstr字符長度為：sizeof(str)/sizeof(strO)endl;UpperCase(str);coutstr9)ch+=(A-9-1);cha

30、rcl=c%Ox1O+O;if(cl9)cl+=(A-9-1);coutchcl;charstr=Ilove中國;for(size_ti=0;istrlen(str);+i)char2Hex(stri);coutendl;以下代碼有什么問題？C+易structTestTest(int)Test()voidfun();voidmain(void)Testa(1);a.fun();Testb();b.fun();以下代碼有什么問題？C+易cout(true?1:1)temp;unsignedintconstsize2=temp;charstr2size2;以下代碼中的輸出語句輸出0嗎，為什么？C+易structCLSintm_i;CLS(inti):m_i(i)CLS()CLS(0);CLSobj;coutobj