嵌入式面试题大全资源-CSDN文库

需积分: 15 43 浏览量 2012-05-24 12:41:57 上传评论 10 收藏 376KB PDF 举报

### 嵌入式面试题解析 #### 一、预处理指令 `#define` 的使用 **题目背景：** 在嵌入式系统开发过程中，预处理指令是非常常见且重要的一个环节，尤其是 `#define` 指令。通过本题，考察应聘者是否具备以下能力： 1. **基础语法理解**：比如 `#define` 不允许以分号结尾、括号的正确使用等。 2. **预处理器的理解**：即预处理器如何计算常数表达式的值，以及为何直接写出计算过程而不直接计算出结果更为合理。 3. **数据类型的选择**：特别是针对不同位宽处理器的考虑，确保不会发生整型溢出的问题。 4. **类型修饰符的应用**：例如无符号长整型 `UL` 的使用。 **示例代码分析：** ```c #define SECONDS_PER_YEAR (60*60*24*365)UL ``` 1. **语法结构**：使用了圆括号包裹整个表达式，确保优先级正确；使用 `UL` 标识符指定这是一个无符号长整型。 2. **表达式计算**：直接展示了计算一年有多少秒的过程，而非直接给出数字结果，这有助于代码的可读性和可维护性。 3. **数据类型选择**：考虑到某些嵌入式系统的处理器可能只有16位宽度，因此采用长整型来避免溢出问题。 #### 二、宏 `MIN` 的定义 **题目目的：** 1. **宏的基本使用**：掌握 `#define` 在宏中的应用。 2. **三元条件运算符的使用**：熟悉条件运算符 `(A) <= (B) ? (A) : (B)` 的使用场景。 3. **参数括号的使用**：了解在宏中适当使用括号的重要性，以避免潜在的错误。 4. **宏副作用的讨论**：例如当宏应用于表达式时可能出现的问题。 **示例代码分析：** ```c #define MIN(A, B) ((A) <= (B) ? (A) : (B)) ``` 1. **宏定义**：采用了标准的宏定义格式。 2. **条件运算符**：使用了条件运算符来比较两个参数，并返回较小值。 3. **参数括号**：每个参数都被括号包围，以确保表达式的正确计算顺序。 4. **副作用讨论**：例如，在 `least = MIN(*p++, b);` 这样的语句中，`*p++` 的副作用会导致预期之外的结果。 #### 三、预处理器标识 `#error` 的用途 **题目背景：** 预处理器指令 `#error` 的主要作用是在编译时产生一个错误消息，从而终止编译过程。这个问题旨在考察应聘者是否深入阅读过 C 语言的标准文档或书籍，以获取这类细节性的知识点。 **示例应用场景：** ```c #error "This file should not be compiled." ``` 在某些情况下，例如当编译条件不符合要求时，可以通过使用 `#error` 来阻止不必要的编译。 #### 四、实现死循环 **题目背景：** 在嵌入式系统中，死循环（无限循环）是一种常用的编程模式，用于执行持续不断的任务或等待中断。本题考察应聘者对于不同实现方式的理解。 **几种实现方式：** 1. **`while (1)` 循环**：最简单直观的方式，易于理解和维护。 2. **`for (; ; )` 循环**：虽然语法上可以实现，但缺乏明确的语义说明，可能导致理解上的歧义。 3. **使用 `goto` 实现**：尽管不推荐，但在某些特定情况下可能会用到。 #### 五、数据声明 **题目背景：** 在 C 语言中，数据声明是基础知识之一。本题考察应聘者对于不同类型声明的理解。 **示例代码分析：** 1. **整型变量**：`int a;` 2. **整型指针**：`int *a;` 3. **指向整型指针的指针**：`int **a;` 4. **整型数组**：`int a[10];` 5. **整型指针数组**：`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. **指向整型参数函数的指针数组**：`int (*a[10])(int);` 以上题目涵盖了嵌入式系统开发中的一些基础知识和技术要点，对于应聘者来说，这些问题不仅考验了其对于基础知识的掌握程度，也考察了其在实际应用中的思考能力和问题解决能力。

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1 . 用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1年中有多少秒（忽略闰年问题）

#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL

我在这想看到几件事情：

1) #define 语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等）

2)懂得预处理器将为你计算常数表达式的值，因此，直接写出你是如何计算一年中有多少秒

而不是计算出实际的值，是更清晰而没有代价的。

3) 意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器

这个常数是的长整型数。

4) 如果你在你的表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么你有了一个好的起点。记住，

第一印象很重要。

2 . 写一个"标准"宏MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。

#define MIN(A,B) （（A） <= (B) ? (A) : (B))

这个测试是为下面的目的而设的：

1) 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的。因为在嵌入(inline)操作符变为标

准C的一部分之前，宏是方便产生嵌入代码的唯一方法，对于嵌入式系统来说，为了能达到

要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法。

2)三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比

if-then-else更优化的代码，了解这个用法是很重要的。

3) 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来

4) 我也用这个问题开始讨论宏的副作用，例如：当你写下面的代码时会发生什么事？

least = MIN(*p++, b);

3. 预处理器标识#error的目的是什么？

如果你不知道答案，请看参考文献1。这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用

的。只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种问题的答案。当然如果你不是在找一

个书呆子，那么应试者最好希望自己不要知道答案。

死循环（Infinite loops）

4. 嵌入式系统中经常要用到无限循环，你怎么样用C编写死循环呢？

这个问题用几个解决方案。我首选的方案是：

while(1)

{

}

一些程序员更喜欢如下方案：

for(;;)

{

}

这个实现方式让我为难，因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这

个作为方案，我将用这个作为一个机会去探究他们这样做的基本原理。如果他们的基本答案

是："我被教着这样做，但从没有想到过为什么。"这会给我留下一个坏印象。

第三个方案是用 goto

Loop:

...

goto Loop;

应试者如给出上面的方案，这说明或者他是一个汇编语言程序员（这也许是好事）或者他是

一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。

数据声明（Data declarations）

5. 用变量a给出下面的定义

a) 一个整型数（An integer） int a;

b)一个指向整型数的指针（ A pointer to an integer） int * p;

c)一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（ A pointer to a pointer to an

intege） int **p;

d)一个有10个整型数的数组（ An array of 10 integers） int array[10];

e) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。（An array of 10 pointers to integers）

int * array[10];

f) 一个指向有10个整型数数组的指针（ A pointer to an array of 10 integers）

int (* array)[10];

g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（A pointer to a function

that takes an integer as an argument and returns an integer） int * function( int a);

h) 一个有10个指针的数组，该指针指向一个函数，该函数有一个整型参数并返回一个整型

数（ An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ）

int (* array[10]) (int);

答案是：

a) int a; // An integer

b) int *a; // A pointer to an integer

c) int **a; // A pointer to a pointer to an integer

d) int a[10]; // An array of 10 integers

e) int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers

f) int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers

g) int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer

h) int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and

return an integer

人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题，我同意这种说法。当我写

这篇文章时，为了确定语法的正确性，我的确查了一下书。但是当我被面试的时候，我期望

被问到这个问题（或者相近的问题）。因为在被面试的这段时间里，我确定我知道这个问题

的答案。应试者如果不知道所有的答案（或至少大部分答案），那么也就没有为这次面试做

准备，如果该面试者没有为这次面试做准备，那么他又能为什么出准备呢？

Static

6. 关键字static的作用是什么？

这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中，关键字static有三个明显的作用：

1)在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

2) 在模块内（但在函数体外），一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不

能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。

3) 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个

函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。

大多数应试者能正确回答第一部分，一部分能正确回答第二部分，同是很少的人能懂得第三

部分。这是一个应试者的严重的缺点，因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重

要性。

Const

7．关键字const有什么含意？

我只要一听到被面试者说："const意味着常数"，我就知道我正在和一个业余者打交道。去

年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP(译者：Embedded

Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从没

有读到那篇文章，只要能说出const意味着"只读"就可以了。尽管这个答案不是完全的答案，

但我接受它作为一个正确的答案。（如果你想知道更详细的答案，仔细读一下Saks的文章吧。）

如果应试者能正确回答这个问题，我将问他一个附加的问题：

下面的声明都是什么意思？

const int a;

int const a;

const int *a;

int * const a;

int const * a const;

/******/

前两个的作用是一样，a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针（也

就是，整型数是不可修改的，但指针可以）。第四个意思a是一个指向整型数的常指针（也

就是说，指针指向的整型数是可以修改的，但指针是不可修改的）。最后一个意味着a是一

个指向常整型数的常指针（也就是说，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可

修改的）。如果应试者能正确回答这些问题，那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句，

也许你可能会问，即使不用关键字 const，也还是能很容易写出功能正确的程序，那么我为

什么还要如此看重关键字const呢？我也如下的几下理由：

1) 关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息，实际上，声明一个参数为

常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾，

你就会很快学会感谢这点多余的信息。（当然，懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让

别人来清理的。）

2) 通过给优化器一些附加的信息，使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。

3) 合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数，防止其被

无意的代码修改。简而言之，这样可以减少bug的出现。

Volatile

8. 关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。

一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变，这样，编译器就不会去假

设这个变量的值了。精确地说就是，优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这

个变量的值，而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子：

1) 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）

2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)

3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最

基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所有这些都要求用

到volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。

假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），我将稍微深究一下，看一

下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。

1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

2); 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。

3); 下面的函数有什么错误：

int square(volatile int *ptr)

{

return *ptr * *ptr;

}

下面是答案：

1)是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是

const因为程序不应该试图去修改它。

2); 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的

指针时。

3) 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr

指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：

int square(volatile int *ptr)

{

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sun_jfly

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