上个星期，去深圳一家搞ARM开发的公司面试，HR叫我做了一份卷子，里面都是C编程，心中暗喜，因为这些题基本上都在程序员面试宝典里见过。后来回到学校，在网上搜索，原来这些题都是嵌入式工程师的经典面试题目，很多网站上都可以找得到。现把他贴出来，附上网上的答案，跟大家分享，因为这些题实在太经典了。
### 嵌入式经典面试题解析
#### 预处理器与宏定义
在嵌入式系统开发过程中，预处理器（Preprocessor）是编译器的一部分，它在实际编译之前处理源代码，进行宏替换、文件包含等工作。理解预处理器的工作原理对于深入掌握C语言及其在嵌入式领域的应用至关重要。
##### 例题1：宏定义的理解
题目给出了一段宏定义的例子：
```c
#define SECONDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL
```
解析：
1. **宏定义的基础知识**：`#define` 是预处理器指令，用于定义宏。宏可以是简单的文本替换，也可以包含复杂的表达式。
2. **宏定义的特点**：宏定义本质上是对文本的替换，并不是真正的函数调用，因此不会检查参数类型等错误。
3. **宏定义的类型**：在这个例子中，`SECONDS_PER_YEAR` 定义了一个计算一年秒数的宏，其中 `UL` 表示无符号长整型（unsigned long），确保结果为无符号类型。
4. **宏定义的注意事项**：在宏定义中使用括号是非常重要的，可以避免因操作符优先级问题导致的错误。
#### 最小值宏定义
接下来是一个经典的最小值宏定义的例子：
```c
#define MIN(A, B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))
```
解析：
1. **宏定义与内联函数**：虽然看起来像一个函数调用，但实际上宏定义并不会进行栈帧分配等操作，因此在性能上更接近于内联函数。
2. **条件运算符**：这里使用了条件运算符 `?` 和 `:` 来代替传统的 `if-else` 语句，这使得代码更加紧凑。
3. **参数类型检查**：由于宏定义只是文本替换，所以在使用时需要注意参数类型的一致性。
4. **潜在的问题**：当宏被用于复杂表达式时可能会出现问题，例如下面的示例：
```c
least = MIN(*p++, b);
```
在这个例子中，`*p++` 会先递增再取值，导致结果不正确。
#### 编译错误与警告
题目中提到的预处理器指令 `#error` 用于向编译器报告错误信息，这是一个非常有用的特性，可以在编译时强制加入自定义错误信息。例如：
```c
#error "This code is deprecated."
```
使用 `#error` 可以帮助开发者及时发现并修正过时或不再使用的代码。
#### 循环结构
在嵌入式开发中，循环结构是非常常见的。题目中提到了两种无限循环的方式：
1. 使用 `while(1)` 实现无限循环；
2. 使用 `for(;;)` 实现无限循环。
这两种方式功能相同，但在某些情况下可能有细微差别。通常推荐使用 `for(;;)`，因为它更简洁且易于阅读。
#### goto 语句
虽然现代编程倾向于避免使用 `goto` 语句，但在某些特殊场景下（如嵌入式系统中的中断处理）仍然有用武之地。例如：
```c
Loop:
// some code
goto Loop;
```
这种方式虽然简单直接，但容易导致代码难以维护，因此应谨慎使用。
#### 数据声明
题目中还列举了几种不同类型的数据声明方式，这对于理解C语言中的数据类型和指针非常重要：
1. **整型变量** `int a;`
2. **指向整型的指针** `int *a;`
3. **指向整型指针的指针** `int **a;`
4. **整型数组** `int a[10];`
5. **指向整型的指针数组** `int *a[10];`
6. **指向整型数组的指针** `int (*a)[10];`
7. **指向整型参数的函数指针** `int (*a)(int);`
8. **指向整型参数的函数指针数组** `int (*a[10])(int);`
通过以上示例，我们可以看到指针和数组在C语言中的灵活性以及如何正确地声明和使用它们。
#### 静态关键字
静态关键字（`static`）在C语言中有多种用途，主要包括：
1. **局部变量的作用域**：在函数内部声明的静态变量在整个程序运行期间都存在。
2. **全局变量的作用域**：在文件范围内声明的静态变量仅对该文件可见。
3. **函数的作用域**：静态函数仅在声明该函数的文件中可见。
正确理解和使用 `static` 关键字可以帮助提高代码的模块化程度和可维护性。
#### 常量关键字
常量关键字 `const` 的使用在C语言中非常重要，主要用于表示不可修改的变量或对象。正确使用 `const` 可以帮助提高代码的安全性和可读性，例如：
```c
const int a = 10;
```
这段代码定义了一个不可更改的整型常量 `a`，其值初始化为10。使用 `const` 可以帮助避免意外修改变量值的情况，从而减少程序出错的可能性。
#### 易变关键字
易变关键字 `volatile` 用于表示变量的值可能在程序外部被改变，比如在多线程环境或者硬件访问中。正确使用 `volatile` 可以确保编译器不会对这些变量进行优化，从而避免潜在的问题。
以上是针对题目中提到的几个知识点的详细解析，希望能够帮助读者更好地理解和掌握嵌入式领域中常用的C语言知识。
