2022年想成为嵌入式程序员应该知道的基本问题

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1、想成为嵌入式程序员应该知道的基本问题:预处理器(Preprocessor)1.用预处理指令声明一个常数,用以表明一年有多少秒(忽略闰年问题)#define SECONDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL 我们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)懂的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实际的值，使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长整型。4）如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型）

2、，那么你有了一个好的起点。记住，第一印像很重要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计的：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括起来。4）我

3、也用这个问题开始讨论宏的副作用，例如：当你写下面的代码是会发生什么事？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。这个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像这种问题的答案。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.嵌入式系统中经常用到无限循环，你怎样用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

4、怎么回事。如果一个应试者给出名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -这个方案，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像。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或者他是一个像进入新领域的 BASIC/FORTRAN程序员。数据声明（Data declarations）5.用变量 a 给出下面的定义1)int a;/一个整型数(An integer)2)int*a;/一个指向整型数的指针（An po

5、inter to an integer）3）int*a;/一个指向指针的指针，他指向的指针是指向一个整型数（An pointer to a pointer to an integer）4）int a10;/一个有 10 个整型数的数组(An array of 10 integer)5)int*a10;/一个有 10 个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。(A array of 10 pointer to integers)6)int(*a)10;/一个指向有10 个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integer)7)int(*a)(int);/一个指

6、向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数(An pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer)8)int(*a10)(int);/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 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer)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

7、 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，但不能被模块外的其他函数访问。他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他函数调用。那就是，这个函数被限制在声明他的模块的本地范围内使用。7.关键字 const 有什么含义？声明一个只读变量。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

8、用是一样的，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（也名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -就是，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）。1）关键字const 的作用是给读你的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用户这个参数的应用目的。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

9、码。3）合理的是用关键字const 可以使编译器很自然的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。8.关 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）

10、多线程应用中被几个任务共享的变量这是区分c 程序员和嵌入式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稍微探究一下，看一下这家伙是不是真正懂得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

11、 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修改它。2）是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer 的指针时。3）这段代码有点错误。这段代码的目的是用来返回指针*ptr 指向值得平方，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)int a,b;a=*ptr;b=*ptr;return a*b;由于*ptr 的值可能被意想不到地改变，因此a 和 b 可能是不同的。结果，这段代码可能返回不是你所期望的平方值！正确的代码如下：long squar

12、e(volatile int*ptr)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -int a;a=*ptr;return a*a;位操作(Bit manipulation)9.嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器位操作。给定一个整型变量a，写两段代码，第一个设置 a 的 bit 3,第二个清除a 的 bit 3。在以上两个操作中，要保持其它位不变。对这个问题有三种基本的反应：1）不知道如何下手。给被面者从没做过任何嵌入式系统的工作。2）用 bit fields。bit fields 是被扔到c 语言死角的东西，它保证你的代码在不同编译器之间是不可移植的，同时也保证了你

13、的代码是不可重用的。编译器实现bit fields 的方式各异。从道德讲：永远不要让一个非嵌入式的家伙粘实际硬件的边。3）用#define 和 bit masks 操作。这是一个有极高可移植性的方法，是应该被用到的方法。最佳的解决方案如下：#define BIT3(0 x1 6)?puts(6):puts(6。原因是当表达式中存在有符号类型和无符号类型时所有的操作数都自动转换为无符号类型。因此-20 变成了一个非常大的整数，所以该表达式计算出的结果大于6。这一点对于应该频繁用到无符号数据类型的嵌入式系统来说是非常重要的。如果你答错了这个问题，你也就和这份工作无缘了。13.评价下面的代码片断：u

14、nsigned int zero=0;unsigned int compzero=0 xFFFF;/*1 s complement of zero*/对于一个int 型不是 16 位的处理器来说，上面的代码是不正确的。应该编写如下：unsigned int compzero=0;这个问题真正能揭露出应试者是否懂得处理器字长的重要性。在我的经验里，好的嵌入式程序员非常准确地明白硬件的细节和他的局限，然而 PC 机程序往往把硬件作为一个无法避免的烦恼。到了这个阶段，应试者或者完全垂头丧气了或者信心满满志在必得。如果显然应试者不是很好，那么这个测试就在这里结束了。但如果显然应试者做得不错，那么我就扔

15、出下面的追加问题，这些问题是比较难的，我想仅仅非常优秀的应试者能做得不错。提出这些问题，我希望更多看到应试者应付问题的方法，而不是答案。不管如何，你就当是这个娱乐吧.动态内存分配(Dynamic memory allocation)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -14.尽管不像非嵌入式计算机那么常见，嵌入式系统还是有从堆(heap)中动态分配内存的过程的。那么嵌入式系统中，动态分配内存可能发生的问题是什么？这里，我期望应试者能提到内存碎片，碎片收集的问题，变量的执行时间等等。下面的代码段的输出是什么，为什么？char*ptr if(ptr=(char*)

16、malloc(0)=NULL)puts(Got a null pointer);else puts(Got a valid pointer);这是一个有趣的问题。最近在我的一个同事不经意把0 值传给了函数malloc,得到了一个合法的指针之后，我才想到这个问题。这就是上面的代码，该代码的输出是Got a valid pointer看被面试者是否想到库例程这样做是正确，以及看解决问题的方法和你做决定的基本原理。Typedef 15.Typedef 在 c 语言中频繁用以声明一个已经存在的数据类型的同义字。也可以用预处理器做类似的事。例如，思考一下下面的例子：#define dPs struct

17、s*typedef struct s*tPS；以上两种情况的意图都是要定义dPS和 tPS作为一个指向结构s指针。那种方法更好呢？（如果有的话）为什么？这是一个非常微妙的问题，任何人答对这个问题（正当的原因）是应当被恭喜的。typedef 更好。思考下面的例子：dPS p1,p2;tPS p3,p4;第一个扩展为struct s*p1,p2;上面的代码定义p1 为一个指向结构的指针，而 p2 为一个实际的结构，这也许不是你想要的。第二个例子正确的定义了p3 和 p4 两个指针。晦涩的语法16.c 语言同意一些令人震惊的结构，下面的结构是合法的吗，如果是它做些什么？int a=5,b=7,c;c=a+b;上面的例子是完全合乎语法的。问题是编译器如何处理它？水平不高的编译作者实际上会争论这个问题，根据最处理原则，编译器应当能处理尽可能所有合法的用法。因此，上面的代码被处理成：c=a+b;因此，这段代码执行后a=6,b=7,c=12。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -