1?用預處理指令#define 聲明一個常數

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 SEC_YEAR (365*24*60*60)UL

考察點：

#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

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))

考察點：

標識#define在宏中應用的基本知識。這是很重要的。因為在 嵌入(inline)操作符 變為標準C的一部分之前，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。

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);

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

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
  
}

這個定義計算x和y分別兩次（x和y中的小者被計算兩次)，當參數由副作用時，將產生不正確的結果

使用語句表達式只計算參數一次，避免了可能的錯誤，語句表達式通常用于宏定義

typeof(x)表示x的值類型

檢查參數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發出warning，并不影響后面語句的運行

3 預處理器標識#error的目的是什么？

編譯程序時，只要遇到 #error 就會跳出一個編譯錯誤，既然是編譯錯誤，要它干嘛呢？其目的就是保證程序是按照你所設想的那樣進行編譯的。

下面舉個例子：程序中往往有很多的預處理指令

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

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

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


#endif

這樣,如果編譯時出現錯誤,輸出了XXX has been defined,表明宏XXX已經被定義了。

4?嵌入式系統中經常要用到無限循環

嵌入式系統中經常要用到無限循環，你怎么樣用C編寫死循環呢？

while(1)
{}


for(;;)
{}


loop:...
 
goto loop;

5?用變量a給出下面的定義

a) 一個整型數（An integer）

b)一個指向整型數的指針（ A pointer to an integer）

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

d)一個有10個整型數的數組（ An array of 10 integers）

e) 一個有10個指針的數組，該指針是指向一個整型數的。（An array of 10 pointers to integers）

f) 一個指向有10個整型數數組的指針（ A pointer to an array of 10 integers）

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

h) ?一個有10個指針的數組，該指針指向一個函數，該函數有一個整型參數并返回一個整型數 （ 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 關鍵字static的作用是什么？

在C語言中，關鍵字static有三個明顯的作用：

第一、在修飾變量的時候，static修飾的靜態局部變量只執行一次，而且延長了局部變量的生命周期，直到程序運行結束以后才釋放。

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

第三、static修飾一個函數，則這個函數的只能在本文件中調用，不能被其他文件調用。Static修飾的局部變量存放在全局數據區的靜態變量區。初始化的時候自動初始化為0；

（1）不想被釋放的時候，可以使用static修飾。比如修飾函數中存放在棧空間的數組。如果不想讓這個數組在函數調用結束釋放可以使用static修飾

（2）考慮到數據安全性（當程想要使用全局變量的時候應該先考慮使用static）

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

在C++中static關鍵字除了具有C中的作用還有在類中的使用在類中，static可以用來修飾靜態數據成員和靜態成員方法靜態數據成員

（1）靜態數據成員可以實現多個對象之間的數據共享，它是類的所有對象的共享成員，它在內存中只占一份空間，如果改變它的值，則各對象中這個數據成員的值都被改變。

（2）靜態數據成員是在程序開始運行時被分配空間，到程序結束之后才釋放，只要類中指定了靜態數據成員，即使不定義對象，也會為靜態數據成員分配空間。

（3）靜態數據成員可以被初始化，但是只能在類體外進行初始化，若為對靜態數據成員賦初值，則編譯器會自動為其初始化為0

（4）靜態數據成員既可以通過對象名引用，也可以通過類名引用。

靜態成員函數

（1）靜態成員函數和靜態數據成員一樣，他們都屬于類的靜態成員，而不是對象成員。

（2）非靜態成員函數有this指針，而靜態成員函數沒有this指針。

（3）靜態成員函數主要用來方位靜態數據成員而不能訪問非靜態成員。

7?關鍵字const有什么含意？

只要一個變量前用const來修飾，就意味著該變量里的數據只能被訪問，而不能被修改，也就是意味著const“只讀”（readonly）。

規則：const離誰近，誰就不能被修改；

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

const作用：

1：可以用來定義常量，修飾函數參數，修飾函數返回值 ，且被const修飾的東西，都受到強制保護，可以預防其它代碼無意識的進行修改，從而提高了程序的健壯性（是指系統對于規范要求以外的輸入能夠判斷這個輸入不符合規范要求，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：使編譯器保護那些不希望被修改的參數，防止無意代碼的修改，減少bug；

3：給讀代碼的人傳遞有用的信息，聲明一個參數，是為了告訴用戶這個參數的應用目的；

const優點：

1：編譯器可以對const進行類型安全檢查（所謂的類型安全檢查，能將程序集間彼此隔離開來，這種隔離能確保程序集彼此間不會產生負面影響，提高程序的可讀性）；

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

3：可以節省空間，避免不必要的內存分配，因為編譯器通常不為const常量分配內存空間，而是將它保存在符號表中，這樣就沒有了存儲于讀內存的操作，使效率也得以提高；

4：可以很方便的進行參數的修改和調整，同時避免意義模糊的數字出現

8?關鍵字volatile有什么含意？

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：

1：并行設備的硬件寄存器（如：狀態寄存器）

2：一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)

3：多線程應用中被幾個任務共享的變量

9 對變量或寄存器進行位操作

嵌入式系統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。

考察點：

1：不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入式系統的工作。

2：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為其較復雜的通信芯片寫的驅動程序，它用到了bit fields因此完全對我無用，因為我的編譯器用其它的方 式來實現bit fields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。

3：用?#defines 和 bit masks 操作。這是一個有極高可移植性的方法，是應該被用到的方法。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?訪問絕對地址

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0xaa66。編譯器是一個純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一任務。

考察點：

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。

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


......


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

11 中斷

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("
Area = %f", area);
    return area;
}

考察點：

1：ISR 不能返回一個值。如果你不懂這個，那么你不會被雇用的。

2：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。

3：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。

4：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。不用說，如果你能得到后兩點，那么你的被雇用前景越來越光明了。

12?自動類型轉換

下面的代碼輸出是什么，為什么？

考察點：

這 個問題測試你是否懂得C語言中的整數自動轉換原則，我發現有些開發者懂得極少這些東西。

不管如何，這無符號整型問題的答案是輸出是 ">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都自動轉換為無符號類型。

因此-20變成了一個非常大的正整數，所以該表達式計算出的結果大于6。這一點對于應當頻繁用到無符號數據類型的嵌入式系統來說是豐常重要的。

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。

13 字長

評價下面的代碼片斷：

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

考察點：

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。應編寫如下：

unsigned int compzero = ~0;

這一問題真正能揭露出應試者是否懂得處理器字長的重要性。在我的經驗里，好的嵌入式程序員非常準確地明白硬件的細節和它的局限，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。如果顯然應試者不是很好，那么這個測試就在這里結束了。

但如果顯然應試者做得不錯，那么我就扔出下面的追加問題，這些問題是比較難的，我想僅僅非常優秀的應試者能做得不錯。提出這些問題，我希望更多看到應試者應付問題的方法，而不是答案。不管如 何，你就當是這個娛樂吧...

14?動態分配內存

盡管不像非嵌入式計算機那么常見，嵌入式系統還是有從堆（heap）中動態分配內存的過程的。

那么嵌入式系統中，動態分配內存可能發生的問題是什么？

這里，我期望應試者能提到內存碎片，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），回過頭看一下這些雜志吧！讓應試者進入一種虛假的安全感覺后，我拿出這么 一個小節目：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");

這是一個有趣的問題。最近在我的一個同事不經意把0值傳給了函數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。

15?指針

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？

考察點：

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。第二個例子正確地定義了p3 和p4 兩個指針。

16 語法結構

C語言同意一些令人震驚的結構,下面的結構是合法的嗎，如果是它做些什么？

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

考察點：

這個問題將作為這個測驗的一個愉快的結尾。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，根據最處理原則，編譯器應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。我發現這個問題的最大好處是這是一個關于代碼編寫風格，代碼的可讀性，代碼的可修改性的好的話題。

審核編輯：黃飛

?