常见的面试题
Define
?
1 . 用預處理指令#define 聲明一個常數，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：不能以分號結束，括號的使用，等等）
?; 懂得預處理器將為你計算常數表達式的值，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 位機的整型數溢出-因此要用到長整型符號L,告訴編譯器這個常數是的長整型數。
?; 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
2 . 寫一個"標準"宏MIN ，這個宏輸入兩個參數并返回較小的一個。
#define MIN(A,B) （（A） <= (B) ? (A) : (B))
這個測試是為下面的目的而設的：
?; 標識#define 在宏中應用的基本知識。這是很重要的，因為直到嵌入(inline)操作符變為標準C 的一部分，宏是方便產生嵌入代碼的唯一方
法，對于嵌入式系統來說，為了能達到要求的性能，嵌入代碼經常是必須的方法。
?; 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生比if-then-else 更優化的代碼，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生什么事？
least = MIN(*p++, b);
?
?
?
Static
關鍵字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，關鍵字static 有三個明顯的作用：
?; 在函數體，一個被聲明為靜態的變量在這一函數被調用過程中維持其值不變。
?; 在模塊內（但在函數體外），一個被聲明為靜態的變量可以被模塊內所用函數訪問，但不能被模塊外其它函數訪問。它是一個本地的全局變
量。
?; 在模塊內，一個被聲明為靜態的函數只可被這一模塊內的其它函數調用。那就是，這個函數被限制在聲明它的模塊的本地范圍內使用。
大多數應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。這是一個應試者的嚴重的缺點，因為他顯然
不懂得本地化數據和代碼范圍的好處和重要性。
?
Const
7．關鍵字const 有什么含意？
我只要一聽到被面試者說："const 意味著常數"，我就知道我正在和一個業余者打交道。去年Dan Saks 已經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。第三個意味著a 是一個指向常整型數的指針（也就是，整型數是不可修改的，但指針可以）。第四個意思a 是一個指向整型數的常指針（也就是說，指針指向的整型數是可以修改的，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的常指針（也就是說，指針指向的整型數是不可修改的，同時指針也是不可修改的）。如果應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鍵字const 呢？我也如下的幾下理由：
?; 關鍵字const 的作用是為給讀你代碼的人傳達非常有用的信息，實際上，聲明一個參數為常量是為了告訴了用戶這個參數的應用目的。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。）
?; 通過給優化器一些附加的信息，使用關鍵字const 也許能產生更緊湊的代碼。
?; 合理地使用關鍵字const 可以使編譯器很自然地保護那些不希望被改變的參數，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。
?
?
?
Volatile
8. 關鍵字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這個變量的值了。精確地說就是，優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：
?; 并行設備的硬件寄存器（如：狀態寄存器）
?; 一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)
?; 多線程應用中被幾個任務共享的變量
回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認為這是區分C 程序員和嵌入式系統程序員的最基本的問題。搞嵌入式的家伙們經常同硬件、中斷、RTOS 等等打交道，所有這些都要求用到volatile 變量。不懂得volatile 的內容將會帶來災難。假設被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑是否會是這樣），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子程序修該一個指向一個buffer 的指針時。
?; 這段代碼有點變態。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volatile 型參數，編譯器將產生類似下面的代碼：
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;
}
?
?
訪問固定的內存位置（Accessing fixed memory locations）
?
嵌入式系統經常具有要求程序員去訪問某特定的內存位置的特點。在某工程中，要求設置一絕對地址為0x67a9 的整型變量的值為0xaa55。編譯器是一個純粹的ANSI 編譯器。寫代碼去完成這一任務。這一問題測試你是否知道為了訪問一絕對地址把一個整型數強制轉換（typecast）為一指針是合法的。這一問題的實現方式隨著個人風格不同
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使用第一種方案。
?
中斷（Interrupts）
中斷是嵌入式系統中重要的組成部分，這導致了很多編譯開發商提供一種擴展―讓標準C 支持中斷。具代表事實是，產生了一個新的關鍵字__interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt 關鍵字去定義了一個中斷服務子程序(ISR)，請評論一下這段代碼的。
__interrupt double compute_area (double radius)
{
double area = PI * radius * radius;
printf("\nArea = %f", area);
return area;
}
這個函數有太多的錯誤了，以至讓人不知從何說起了：
?; ISR 不能返回一個值。如果你不懂這個，那么你不會被雇用的。
?; ISR 不能傳遞參數。如果你沒有看到這一點，你被雇用的機會等同第一項。
?; 在許多的處理器/編譯器中，浮點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 中做浮點運算。此外，ISR 應該是短而有效率的，在ISR 中做浮點運算是不明智的。
?; 與第三點一脈相承，printf()經常有重入和性能上的問題。如果你丟掉了第三和第四點，我不會太為難你的。
supreme42補充：
? 裸奔的系統：硬件中斷響應程序的運行插入時機是隨機的，程序中不存在這樣的調用語句：“value=interrupter( )”, 所以，即使有返回值也不知返回給誰。
? 同理，如果中斷函數有形參，但因沒有調用者，也就沒有實參對形參賦值。所以，不可能有參數傳遞。
? ?
? 非裸奔系統（即有操作系統）：操作系統需要進行各種調度安排，所以接管了中斷的入、出口；另外，還增加了許多軟件中斷。這些中斷函數的運行插入時機已經不再是隨機了。一個中斷申請發生后，其運行時機取決于操作系統的確定安排和調用。也就是說，有了調用者，所以可以有返回值和參數傳遞。
?
?
?
Typedef
?
15 Typedef 在C 語言中頻繁用以聲明一個已經存在的數據類型的同義字。也可以用預處理器做類似的事。例如，思考一下下面的例子：
#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 作為一個指向結構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（正當的原因）是應當被恭喜的。答案是：typedef 更好。思考下面的例子：
dPS p1,p2;
tPS p3,p4;
第一個擴展為
struct s * p1, p2;
上面的代碼定義p1 為一個指向結構的指，p2 為一個實際的結構，這也許不是你想要的，因為define是直接替換。第二個例子正確地定義了p3 和p4 兩個指針，typedef會把后面整個語句都修飾為typedef。
?
?
?
?
?
?
extern
?
?聲明外部變量
現代編譯器一般采用按文件編譯的方式，因此在編譯時，各個文件中定義的全局變量是互相透明的，也就是說，在編譯時，全局變量的可見域限制在文件內部。下面舉一個簡單的例子。創建一個工程，里面含有A.cpp和B.cpp兩個簡單的C++源文件：
?/A.cpp
int i;
void main(){?
}
?B.cpp
int i;
???
這兩個文件極為簡單，在A.cpp中我們定義了一個全局變量i，在B中我們也定義了一個全局變量i。
我們對A和B分別編譯，都可以正常通過編譯，但是進行鏈接的時候，卻出現了錯誤，錯誤提示如下：
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，各個文件中定義的全局變量相互是透明的，編譯A時覺察不到B中也定義了i，同樣，編譯B時覺察不到A中也定義了i。但是到了鏈接階段，要將各個文件的內容“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，在這個時候就會出現錯誤，也就是上面提示的重復定義的錯誤。因此，各個文件中定義的全局變量名不可相同。在鏈接階段，各個文件的內容（實際是編譯產生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定義于某文件內的全局變量，在鏈接完成后，它的可見范圍被擴大到了整個程序。這樣一來，按道理說，一個文件中定義的全局變量，可以在整個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文件中應可以該變量。修改我們的程序，加以驗證：
?/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)
?
?
??? 編譯錯誤。
??? 其實出現這個錯誤是意料之中的，因為：文件中定義的全局變量的可見性擴展到整個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遠，編譯器沒有能夠意識到，某個變量符號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。
???
??? 雖然編譯器不夠遠見，但是我們可以給它提示，幫助它來解決上面出現的問題。這就是extern的作用了。
?????? extern的原理很簡單，就是告訴編譯器：“你現在編譯的文件中，有一個標識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！”
??? 我們為上面的錯誤程序加上extern關鍵字：
| //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
- 上一篇： “猪王”吐槽小米二合一笔记本：香港人都要
- 下一篇： volatile的作用