C语言再学习 -- 嵌入式面试知识点总结

2021-04-20 10:37 304人阅读评论(0)

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之前有写过 日常生活 – 嵌入式面试 ，讲了面试大部分都会问哪些问题。
也有自己总结了一些面试题：

但是每次我都要翻好几篇文章挨个看知识点，这就很烦了。现在将所用到的知识点在这篇文章内加以总结。

一、关键字

1、const

问题：

问题一：const有什么用途？（请至少说明两种）
（1）可以定义const常量
（2）const可以修饰函数的参数和返回值，甚至函数的定义体。被const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。
问题二：以下的p和*p哪个可变，哪个不可变？
先忽略类型名（编译器解析的时候也是忽略类型名），我们看 const 离哪个近。“近水楼先得月”，离谁近就修饰谁。
int arr[5];
const ~~int~~ * p = arr; //const 修饰 * p，p 是指针，可变； * p 是指针指向的对象，不可变。
~~int~~ const * p = arr; //const 修饰 * p，p 是指针，可变； * p 是指针指向的对象，不可变。
~~int~~ * const p = arr; //const 修饰 p， p 是指针，不可变； p 指向的对象可变。
const ~~int~~ * const p= arr; //前一个 const 修饰 * p，后一个 const 修饰 p，指针 p 和 p 指向的对象都不可变。
问题三：关键字const有什么含义？
const修饰的数据类型是指常类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的。或者说const意味着只读。

解答：

参看：C语言再学习 – 关键字const
const 修饰类型：
1）const 修饰一般常量
2）const修饰指针、数组
3）const 修饰函数的形参和返回值
4）const 修饰常对象
5）const 修饰常引用
6）const 修饰类的成员变量
7）const 修饰类的成员函数

const 作用：
1）可以定义 const 常量，具有不可变性。
2）便于进行类型检查，使编译器对处理内容有更多了解，消除一些隐患。
3）可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便进行参数的调整和修改。同宏定义一样，可以做到不变则已，一变都变。
4）可以保护被修改的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。
5）可以节省空间，避免不必要的内存分配。
6）为函数重载提供了一个参考
7）提高效率

const介绍：
1）在定义该const 变量时，通常需要对它进行初始化，因为以后就没有机会再去改变它了；
2）对指针来说，可以指定指针本身为const，也可以指定指针所指的数据为 const，或二者同时指定为const；
3）在一个函数声明中，const可以修饰形参，表明它是一个输入参数，在函数内部不能改变其值；
4）对于类的成员函数，若指定其为const 类型，则表明其是一个常函数，不能修改类的成员变量；
5）对于类的成员函数，有时候必须指定其返回值为const 类型，以使得其返回值不为“左值”。
作用的话，可以保护被修改的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。

2、static

问题：

问题一：关键static的作用是什么？
static 修饰全局变量
static 修饰局部变量
static 修饰函数

解答：

参看：C语言再学习 – 存储类型关键字
1）static 修饰的全局变量也叫静态全局变量，该类具有静态存储时期、文件作用域和内部链接，仅在编译时初始化一次。如未明确初始化，它的字节都被设定为0。static全局变量只初使化一次，是为了防止在其他文件单元中被引用；利用这一特性可以在不同的文件中定义同名函数和同名变量，而不必担心命名冲突。
2）static 修饰的局部变量也叫静态局部变量，该类具有静态存储时期、代码作用域和空链接，仅在编译时初始化一次。如未明确初始化，它的字节都被设定为0。函数调用结束后存储区空间并不释放，保留其当前值。
3）static 修饰的函数也叫静态函数，只可以在定义它的文件中使用。

3、volatile

问题：

问题一：关键字volatile有什么含意？并给出三个不同的例子。
volatile关键字是一种类型修饰符。volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。直接读值是指从内存重新装载内容，而不是直接从寄存器拷贝内容。
volatile使用：
（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。
（3）多线程应用中被几个任务共享的变量。

解答：

参看：C语言再学习 – 关键字volatile

4、sizeof

问题：

问题一：以下为Windows NT下的32位C++程序，请计算sizeof的值。
void Func ( char str[100])
{
请计算：
sizeof( str ) = 4
}
char str[] = “Hello” ;
char *p = str ;
int n = 10;
请计算：
sizeof (str ) = 6
sizeof ( p ) = 4
sizeof ( n ) = 4
void *p = malloc( 100 );
请计算：
sizeof ( p ) = 4
问题二：在 32 位系统下：short * p =NULL;sizeof§的值是多少？sizeof( * p)呢？
sizeof ( p ) = 4; 因为 p为指针，32位系统指针所占字节为 4个字节
sizeof ( *p ) = 2; 因为 *p 为指针所指向的变量为int类型，short为 2个字节
问题三：请计算sizeof的值
int a[100];
sizeof (a) = 400; // 因为 a是类型为整型、有100个元素的数组，所占内存为400个字节
sizeof (a[100]) = 4; //因为 a[100] 为数组的第100元素的值该值为 int 类型，所占内存为4个字节。
sizeof (&a) = 4; //因为 &a 为数组的地址即指针，32位系统指针所占字节为 4个字节
sizeof (&a[0]) = 4; //因为&a[0] 为数组的首元素的地址即指针，32位系统指针所占字节为 4个字节

解答：

参看：C语言再学习 – 关键字sizeof与strlen
1）sizeof 操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。操作数可以是一个表达式或括在括号内的类型名。操作数的存储大小由操作数的类型决定。
在windows，32位系统中
char 1个字节
short 2个字节
int 4个字节
long 4个字节
double 8个字节
float 4个字节
2）数据类型必须用圆括号括住。如：sizeof (int)

记住这两句话：
在 32 位系统下，不管什么样的指针类型，其大小都为 4 byte。
参数传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针。

5、extern

问题：

问题一：在C++程序中调用被C编译器编译后的函数，为什么要加extern “C”声明？
C++语言支持函数重载， C 语言不支持函数重载。函数被 C++编译后在库中的名字与 C 语言的不同。假设某个函数的原型为： void foo(int x, int y);该函数被 C 编译器编译后在库中的名字为 _foo，而 C++编译器则会产生像_foo_int_int 之类的名字。C++提供了 C 连接交换指定符号 extern“ C”来解决名字匹配问题。

解答：

参看：C语言再学习 – 存储类型关键字
C 程序中，不允许出现类型不同的同名变量。而C++程序中却允许出现重载。重载的定义：同一个作用域，函数名相同，参数表不同的函数构成重载关系。因此会造成链接时找不到对应函数的情况，此时C函数就需要用extern “C”进行链接指定，来解决名字匹配问题。简单来说就是，extern “C”这个声明的真实目的是为了实现C++与C及其它语言的混合编程。

二、字符串

1、strcpy 函数功能实现

问题：

问题一：编写 strcpy 函数
已知 strcpy 函数的原型是
char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc);
其中 strDest 是目的字符串， strSrc 是源字符串。
（ 1）不调用 C++/C 的字符串库函数，请编写函数 strcpy
char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc);
{
assert((strDest!=NULL) && (strSrc !=NULL)); // 2分
char *address = strDest; // 2分
while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ ) // 2分
NULL ;
return address ; // 2分
}
（ 2） strcpy 能把 strSrc 的内容复制到 strDest，为什么还要 char * 类型的返回值？
答：为了实现链式表达式。 // 2 分
例如 int length = strlen( strcpy( strDest, “hello world”) );

解答：

参看：C语言再学习 – 字符串和字符串函数
剩下的像strcat、strlen、atoi、itoa函数功能实现，自行查看。

三、大小端

问题：

问题一：C语言实现大小端

#include <stdio.h>
#icnlude <arpa/inet.h>
int main (void)
{
	union
	{
		short i;
		char a[2];
	}u;
	u.a[0] = 0x11;
	u.a[1] = 0x22;
	printf ("0x%x\n", u.i);  //0x2211 为小端  0x1122 为大端
	printf ("0x%.x\n", htons (u.i)); //大小端转换 
	return 0;
}
输出结果：
0x2211
0x1122

问题二：大小端应用场景？
一般操作系统都是小端，而通讯协议是大端的。
大小端是由CPU和操作系统来决定的，在操作系统中，x86和一般的OS（如windows，FreeBSD,Linux）使用的是小端模式，但比如Mac OS是大端模式。
在网络上传输数据时，由于数据传输的两端对应不同的硬件平台，采用的存储字节顺序可能不一致。所以在TCP/IP协议规定了在网络上必须采用网络字节顺序，也就是大端模式。

解答：

参看：C语言再学习-- 大端小端详解（转）
一般都是采用 union 来判断机器的字节序。
union 型数据所占的空间等于其最大的成员所占的空间。 对 union 型的成员的存取都是相对于该联合体基地址的偏移量为 0 处开始，也就是联合体的访问不论对哪个变量的存取都是从 union 的首地址位置开始。
联合是一个在同一个存储空间里存储不同类型数据的数据类型。 这些存储区的地址都是一样的，联合里不同存储区的内存是重叠的，修改了任何一个其他的会受影响。

现在明白了，我们为什么用 union 联合来测试大小端，在联合变量 u 中, 短整型变量 i 和字符数组 a 共用同一内存位置。给 a[0]、a[1] 赋值后，i 也是从同一内存地址读值的。

四、预处理

问题：

问题一：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 SENCONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL
#define 声明一个常量，使用计算常量表达式的值来表明一年中有多少秒，显得就更加直观了。再有这个表达式的值为无符号长整形，因此应使用符号 UL。
问题二：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))
实现输入两个参数并返回较小的一个，应使用三目表达式。使用必须的足够多的圆括号来保证以正确的顺序进行运行和结合。
问题三：#include <filename.h>和#include “filename.h”有什么区别？
对于#include <filename.h> ，编译器从标准库路径开始搜索 filename.h
对于#include “filename.h” ，编译器从用户的工作路径开始搜索 filename.h

解答：

参看：C语言再学习 – C 预处理器
使用#define需要注意下面几点：
1）宏的名字中不能有空格，但是在替代字符串中可以使用空格。ANSI C 允许在参数列表中使用空格。
2）用圆括号括住每个参数，并括住宏的整体定义。
3）用大写字母表示宏函数名，便于与变量区分。
4）有些编译器限制宏只能定义一行。即使你的编译器没有这个限制，也应遵守这个限制。
5）宏的一个优点是它不检查其中的变量类型，这是因为宏处理字符型字符串，而不是实际值。
6）在宏中不要使用增量或减量运算符。

五、位操作

问题：

问题一：嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器进行位操作。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。
```
#define BIT3 (0x1 << 3)
static int a;
void set_bit3 (void)
{
	a |= BIT3;
}
void clear_bit3 (void)
{
	a &= ~BIT3;
}
```

问题二：不用临时变量交换两个数的值

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 2, b = 6;
    a = a ^ b;
    b = b ^ a;
    a = a ^ b;
    printf("a = %d b = %d/n", a, b);
    return 0;
}
结果如下：
a = 6 b = 2

解答：

参看：C语言再学习 – 位操作

五、编译

问题：

问题一：GCC编译过程？
整个过程中可以划分为以下的4步流程:
(1)预处理/预编译：主要用于包含头文件的扩展，以及执行宏替换等 //加上 -E
(2)编译：主要用于将高级语言程序翻译成汇编语言，得到汇编语言 //加上 -S
(3)汇编：主要用于将汇编语言翻译成机器指令，得到目标文件 //加上 -c
(4)链接：主要用于将目标文件和标准库链接，得到可执行文件 //加上 -o
问题二：交叉编译和GCC编译有什么区别？
本地编译：在当前编译平台下编译出来的程序只能在当前平台下运行。
交叉编译：在当前编译平台下，编译出来的程序能运行在体系结构不同的另一种目标平台上，但是编译平台本身却不能运行该程序。
gcc编译：
#file libmosquitto.so.1
libmosquitto.so.1: ELF 32-bit LSB shared object, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked,
BuildID[sha1]=0xb05795243eded68d65abe39b12212099c849965b, not stripped
arm-none-linux-gnueabi-gcc 交叉编译：
#file libmosquitto.so.1
libmosquitto.so.1: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, version 1 (SYSV), dynamically linked, not stripped

解答：

参看：C语言再学习 – GCC编译过程

六、栈溢出

问题：

问题一：栈溢出产生原因？
1）局部数组变量空间太大
2）函数出现无限递归调用或者递归层次太深
问题二：栈溢出解决方法？
1）动态内存分配
2）增大栈空间
3）找到使用递归的地方，并消除BUG

解答：

参看：C语言再学习 – Stack Overflow（堆栈溢出）

七、指令

问题：

问题一：如何在目录下查找一个文件？
find . -name test.c
问题二：如何列出匹配的文件名？
grep -l ‘main’ *.c
将列出当前目录下所有以”.c”结尾且文件中包含’main’字符串的文件名。

解答：

八、数据结构及算法

问题：

问题一：二分查找、冒泡排序、快速排序、单链表插入、时间复杂度

解答：

参看：数据结构与算法 – 算法

九、进程

问题：

问题一：什么是进程，进程与程序的区别？

解答：

参看：UNIX再学习 – 进程环境
1、进程的概念主要有两点：
第一，进程是一个实体。 每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据集区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理执行的代码；数据区域存储变量和基础讷航执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
第二，进程是一个“执行中的程序”。 程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行它），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。
2、程序和进程的区别：
而程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是一定生命周期的。程序时永久的，进程是暂时的。进程更能真是地描述并发，而程序不能。进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。同一个程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程，也就是说同一个程序可以对应多个进程。在传统的操作系统中，程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单元都是进程。
3、进程的特征
动态性： 进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
并发性： 任何进程都可以同其他进程一起并发执行。
独立性： 进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位。
异步性： 由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的，不可预知的速度向前推进。
结构特征： 进程有程序、数据、和进程控制块三部分组成。
多个不同的进程可以包含相同的程序： 一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。
4、进程终止
有 8 种方式使进程终止，其中 5 种为正常终止，它们是：
（1）从 main 返回
（2）调用 exit
（3）调用 _exit 或 _Exit
（4）最后一个线程从其启动例程返回
（5）从最后一个线程调用 pthread_exit
异常终止有 3 种方式，它们是：
（6）调用 abort
（7）接到一个信号
（8）最后一个线程对取消请求做出响应。

转载：https://blog.csdn.net/qq_29350001/article/details/115716559

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