常见的面试题
Define
?
1 . 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(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 ，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))
這個(gè)測(cè)試是為下面的目的而設(shè)的：
?; 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)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(duì)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(shí)。這個(gè)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(gè)用法是很重要的。
?; 懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號(hào)括起來
?; 我也用這個(gè)問題開始討論宏的副作用，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);
?
?
?
Static
關(guān)鍵字static 的作用是什么？
這個(gè)簡(jiǎn)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(gè)明顯的作用：
?; 在函數(shù)體，一個(gè)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(gè)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(gè)本地的全局變
量。
?; 在模塊內(nèi)，一個(gè)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(gè)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(gè)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。
?
Const
7．關(guān)鍵字const 有什么含意？
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(gè)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(譯者：Embedded Systems 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(gè)答案不是完全的答案，但我接受它作為一個(gè)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(gè)問題，我將問他一個(gè)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(gè)的作用是一樣，a 是一個(gè)常整型數(shù)。第三個(gè)意味著a 是一個(gè)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(gè)意思a 是一個(gè)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(gè)意味著a 是一個(gè)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(gè)好印象。順帶提一句，也許你可能會(huì)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(gè)參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾，你就會(huì)很快學(xué)會(huì)感謝這點(diǎn)多余的信息。（當(dāng)然，懂得用const 的程序員很少會(huì)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(jiǎn)而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。
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?
?
Volatile
8. 關(guān)鍵字volatile 有什么含意?并給出三個(gè)不同的例子。
一個(gè)定義為volatile 的變量是說這變量可能會(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：
?; 并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）
?; 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)
?; 多線程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量
回答不出這個(gè)問題的人是不會(huì)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。搞嵌入式的家伙們經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS 等等打交道，所有這些都要求用到volatile 變量。不懂得volatile 的內(nèi)容將會(huì)帶來災(zāi)難。假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑是否會(huì)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(gè)參數(shù)既可以是const 還可以是volatile 嗎？解釋為什么。
?; 一個(gè)指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。
?; 下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤：
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案：
?; 是的。一個(gè)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儭Ｋ莄onst 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(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer 的指針時(shí)。
?; 這段代碼有點(diǎn)變態(tài)。這段代碼的目的是用來返指針*ptr 指向值的平方，但是，由于*ptr 指向一個(gè)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;
}
?
?
訪問固定的內(nèi)存位置（Accessing fixed memory locations）
?
嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪問某特定的內(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0xaa55。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)。這一問題測(cè)試你是否知道為了訪問一絕對(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。這一問題的實(shí)現(xiàn)方式隨著個(gè)人風(fēng)格不同
而不同。典型的類似代碼如下：
int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;
A more obscure approach is:
一個(gè)較晦澀的方法是：
*(int * const)(0x67a9) = 0xaa55;
即使你的品味更接近第二種方案，但我建議你在面試時(shí)使用第一種方案。
?
中斷（Interrupts）
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("\nArea = %f", area);
return area;
}
這個(gè)函數(shù)有太多的錯(cuò)誤了，以至讓人不知從何說起了：
?; 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。
?; ISR 不能傳遞參數(shù)。如果你沒有看到這一點(diǎn)，你被雇用的機(jī)會(huì)等同第一項(xiàng)。
?; 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。
?; 與第三點(diǎn)一脈相承，printf()經(jīng)常有重入和性能上的問題。如果你丟掉了第三和第四點(diǎn)，我不會(huì)太為難你的。
supreme42補(bǔ)充：
? 裸奔的系統(tǒng)：硬件中斷響應(yīng)程序的運(yùn)行插入時(shí)機(jī)是隨機(jī)的，程序中不存在這樣的調(diào)用語句：“value=interrupter( )”, 所以，即使有返回值也不知返回給誰。
? 同理，如果中斷函數(shù)有形參，但因沒有調(diào)用者，也就沒有實(shí)參對(duì)形參賦值。所以，不可能有參數(shù)傳遞。
? ?
? 非裸奔系統(tǒng)（即有操作系統(tǒng)）：操作系統(tǒng)需要進(jìn)行各種調(diào)度安排，所以接管了中斷的入、出口；另外，還增加了許多軟件中斷。這些中斷函數(shù)的運(yùn)行插入時(shí)機(jī)已經(jīng)不再是隨機(jī)了。一個(gè)中斷申請(qǐng)發(fā)生后，其運(yùn)行時(shí)機(jī)取決于操作系統(tǒng)的確定安排和調(diào)用。也就是說，有了調(diào)用者，所以可以有返回值和參數(shù)傳遞。
?
?
?
Typedef
?
15 Typedef 在C 語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？
這是一個(gè)非常微妙的問題，任何人答對(duì)這個(gè)問題（正當(dāng)?shù)脑?#xff09;是應(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，因?yàn)閐efine是直接替換。第二個(gè)例子正確地定義了p3 和p4 兩個(gè)指針，typedef會(huì)把后面整個(gè)語句都修飾為typedef。
?
?
?
?
?
?
extern
?
?聲明外部變量
現(xiàn)代編譯器一般采用按文件編譯的方式，因此在編譯時(shí)，各個(gè)文件中定義的全局變量是互相透明的，也就是說，在編譯時(shí)，全局變量的可見域限制在文件內(nèi)部。下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。創(chuàng)建一個(gè)工程，里面含有A.cpp和B.cpp兩個(gè)簡(jiǎn)單的C++源文件：
?/A.cpp
int i;
void main(){?
}
?B.cpp
int i;
???
這兩個(gè)文件極為簡(jiǎn)單，在A.cpp中我們定義了一個(gè)全局變量i，在B中我們也定義了一個(gè)全局變量i。
我們對(duì)A和B分別編譯，都可以正常通過編譯，但是進(jìn)行鏈接的時(shí)候，卻出現(xiàn)了錯(cuò)誤，錯(cuò)誤提示如下：
Linking...
B.obj : error LNK2005: "int i" (?i@@3HA) already defined in A.obj
Debug/A.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found
Error executing link.exe.
?A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
?這就是說，在編譯階段，各個(gè)文件中定義的全局變量相互是透明的，編譯A時(shí)覺察不到B中也定義了i，同樣，編譯B時(shí)覺察不到A中也定義了i。但是到了鏈接階段，要將各個(gè)文件的內(nèi)容“合為一體”，因此，如果某些文件中定義的全局變量名相同的話，在這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，也就是上面提示的重復(fù)定義的錯(cuò)誤。因此，各個(gè)文件中定義的全局變量名不可相同。在鏈接階段，各個(gè)文件的內(nèi)容（實(shí)際是編譯產(chǎn)生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定義于某文件內(nèi)的全局變量，在鏈接完成后，它的可見范圍被擴(kuò)大到了整個(gè)程序。這樣一來，按道理說，一個(gè)文件中定義的全局變量，可以在整個(gè)程序的任何地方被使用，舉例說，如果A文件中定義了某全局變量，那么B文件中應(yīng)可以該變量。修改我們的程序，加以驗(yàn)證：
?/A.cpp?
?void main()
{
??? i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量
}
?
//B.cpp
?int i;
?
??? 編譯結(jié)果如下：???
| ?Compiling... A.cpp C:\Documents and Settings\wangjian\桌面\try extern\A.cpp(5) : error C2065: ’i’ : undeclared identifier |
Error executing cl.exe.
A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
?
?
??? 編譯錯(cuò)誤。
??? 其實(shí)出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤是意料之中的，因?yàn)?#xff1a;文件中定義的全局變量的可見性擴(kuò)展到整個(gè)程序是在鏈接完成之后，而在編譯階段，他們的可見性仍局限于各自的文件。
??? 編譯器的目光不夠長(zhǎng)遠(yuǎn)，編譯器沒有能夠意識(shí)到，某個(gè)變量符號(hào)雖然不是本文件定義的，但是它可能是在其它的文件中定義的。
???
??? 雖然編譯器不夠遠(yuǎn)見，但是我們可以給它提示，幫助它來解決上面出現(xiàn)的問題。這就是extern的作用了。
?????? extern的原理很簡(jiǎn)單，就是告訴編譯器：“你現(xiàn)在編譯的文件中，有一個(gè)標(biāo)識(shí)符雖然沒有在本文件中定義，但是它是在別的文件中定義的全局變量，你要放行！”
??? 我們?yōu)樯厦娴腻e(cuò)誤程序加上extern關(guān)鍵字：
| //A.cpp extern int i; void main() { ??? i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量 |
}
?//B.cpp
int i;
??順利通過編譯，鏈接。
?
?
?
總結(jié)
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