嵌入式面試總結

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

2. 寫一個“標準”宏MIN,這個宏輸入兩個參數並返回較小的一個。

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) (A) : ) 三元操作符

4. 嵌入式系統中經常要用到無限循環,你怎麼樣用C編寫死循環呢?這個問題用幾個解決方案。我首選的方案是:

while(1) { }

一些程序員更喜歡如下方案:

for(;;) { }

第三個方案是用 goto

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 integer)

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並返回一個整型數(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並返回一個整型數( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer )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

6. 關鍵字static的作用是什麼?

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:

1). 在函數體,一個被聲明爲靜態的變量在這一函數被調用過程中維持其值不變。

2). 在模塊內(但在函數體外),一個被聲明爲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。

3). 在模塊內,一個被聲明爲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範圍內使用。

7.關鍵字const是什麼含意?

const意味着“只讀”

下面的聲明都是什麼意思?

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。

第三個意味着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)。

最後一個意味着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,那麼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,那麼我爲什麼還要如此看重關鍵字const呢?我也如下的幾下理由:

1). 關鍵字const的作用是爲給讀你代碼的人傳達非常有用的信息,實際上,聲明一個參數爲常量是爲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餘的信息。(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。)

2). 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。

3). 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。

8. 關鍵字volatile有什麼含意 並給出三個不同的例子。一個定義爲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裏的備份。下面是volatile變量的幾個例子:

1). 並行設備的硬件寄存器(如:狀態寄存器)

2). 一箇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

假設被面試者正確地回答了這是問題(嗯,懷疑這否會是這樣),我將稍微深究一下,看一下這傢伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。

1). 一個參數既可以是const還可以是volatile嗎?解釋爲什麼。

2). 一個指針可以是volatile 嗎?解釋爲什麼。

3). 下面的函數有什麼錯誤:

int square(volatile int *ptr)      //不被優化的意思就是每次都去讀取真實值,他可能在外部被改變

{ return *ptr * *ptr;

} 下面是答案:

1). 是的。一個例子是只讀的狀態寄存器。它是volatile因爲它可能被意想不到地改變。它是const因爲程序不應該試圖去修改它。

2). 是的。儘管這並不很常見。一個例子是當一箇中服務子程序修該一個指向一個buffer的指針時

3). 這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方,但是,由於*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;

} 由於*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;

}

9. 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。

#define BIT_3  (0x1<<3)

static int a;

void set_bit3(void)

{a|=BIT_3;

}

void clear_bit3(void)

{a&=~BIT_3;

}

10. 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爲0x67a9的整型變量的值爲0xaa66。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爲了訪問一絕對地址把一個整型數強制轉換(typecast)爲一指針是合法的。這一問題的實現方式隨着個人風格不同而不同。典型的類似代碼如下:

int *ptr;

ptr = (int *)0x67a9;

*ptr = 0xaa66;一個較晦澀的方法是:

*(int * const)(0x67a9) = 0xaa665;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。

11. 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關鍵字去定義了一箇中斷服務子程序(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;

}這個函數有太多的錯誤了,以至讓人不知從何說起了:

1). ISR 不能返回一個值。如果你不懂這個,那麼你不會被僱用的。

2). ISR 不能傳遞參數。如果你沒有看到這一點,你被僱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,我不會太爲難你的。不用說,如果你能得到後兩點,那麼你的被僱用前景越來越光明瞭。

12 . 下面的代碼輸出是什麼,爲什麼?

void foo(void)

{ unsigned int a = 6;

int b = -20;

(a+b > 6) puts("> 6") : puts("<= 6");

}

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爲無符號類型。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於6。這一點對於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. 評價下面的代碼片斷:unsigned int zero = 0;

unsigned int compzero = 0xFFFF;

/*1's complement of zero */對於一個int型不是16位的處理器爲說,上面的代碼是不正確的。應編寫如下:

unsigned int compzero = ~0;       //  NB+!!!!!!!!!!!!!!

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。在我的經驗裏,好的嵌入式程序員非常準確地明白硬件的細節和它的侷限,然而PC機程序往往把硬件作爲一個無法避免的煩惱。

動態內存分配(Dynamic memory allocation)

14. 儘管不像非嵌入式計算機那麼常見,嵌入式系統還是有從堆(heap)中動態分配內存的過程的。那麼嵌入式系統中,動態分配內存可能發生的問題是什麼?

這裏,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雜誌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裏能提到的任何解釋),所有回過頭看一下這些雜誌吧!讓應試者進入一種虛假的安全感覺後,我拿出這麼一個小節目:下面的代碼片段的輸出是什麼,爲什麼?

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後,我纔想到這個問題。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. 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 作爲一個指向結構s指針。哪種方法更好呢?(如果有的話)爲什麼?

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;

第一個擴展爲struct s * p1, p2;

上面的代碼定義p1爲一個指向結構的指,p2爲一個實際的結構,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。

 

 

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