2016年嵌入式工程師面試題及答案「精選」
1 . 用預(yù)處理指令#define 聲明一個常數(shù)，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
我在這想看到幾件事情：
1) #define 語法的基本知識(例如：不能以分號結(jié)束，括號的使用，等等)
2) 懂得預(yù)處理器將為你計算常數(shù)表達(dá)式的值，因此直接寫出你如何計算一年中有多少秒而不是計算出實(shí)際的值，是更清晰而沒有代價的。
3) 意識到這個表達(dá)式將使一個16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長整型符號L,告訴編譯器這個常數(shù)是的長整型數(shù)。
4) 如果你在你的表達(dá)式中用到UL(表示無符號長整型)，那么你有了一個好的起點(diǎn)。記住，第一印象很重要。
2 . 寫一個"標(biāo)準(zhǔn)"宏MIN ，這個宏輸入兩個參數(shù)并返回較小的一個。
#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))
這個測試是為下面的目的而設(shè)的：
1) 標(biāo)識#define在宏中應(yīng)用的基本知識。這是很重要的。因?yàn)樵?嵌入(inline)操作符 變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分之前，宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法，對于嵌入式系統(tǒng)來說，為了能達(dá)到要求的性能，嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。
2) 三重條件操作符的知識。這個操作符存在C語言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比if-then-else更優(yōu)的代碼，了解這個用法是很重要的。
3) 懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號括起來
4) 我也用這個問題開始討論宏的副作用，例如：當(dāng)你寫下面的代碼時會發(fā)生什么事?
least = MIN(*p++, b);
3. 預(yù)處理器標(biāo)識#error的目的是什么?
如果你不知道答案，請看參考文獻(xiàn)1。這問題對區(qū)分一個正常的伙計和一個書呆子是很有用的。只有書呆子才會讀C語言課本的附錄去找出象這種問題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個書呆子，那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。
死循環(huán)(Infinite loops)
4. 嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無限循環(huán)，你怎么樣用C編寫死循環(huán)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(;;)
{
}
這個實(shí)現(xiàn)方式讓我為難，因?yàn)檫@個語法沒有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個應(yīng)試者給出這個作為方案，我將用這個作為一個機(jī)會去探究他們這樣做的基本原理。如果他們的基本答案是："我被教著這樣做，但從沒有想到過為什么。"這會給我留下一個壞印象。
第三個方案是用 goto
Loop:
...
goto Loop;
應(yīng)試者如給出上面的方案，這說明或者他是一個匯編語言程序員(這也許是好事)或者他是一個想進(jìn)入新領(lǐng)域的BASIC/FORTRAN程序員。
數(shù)據(jù)聲明(Data declarations)
5. 用變量a給出下面的定義
a) 一個整型數(shù)(An integer)
b)一個指向整型數(shù)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(shù)( A pointer to a pointer to an intege)r
d)一個有10個整型數(shù)的數(shù)組( An array of 10 integers)
e) 一個有10個指針的數(shù)組，該指針是指向一個整型數(shù)的。(An array of 10 pointers to integers)
f) 一個指向有10個整型數(shù)數(shù)組的指針( A pointer to an array of 10 integers)
g) 一個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)(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(shù)組，該指針指向一個函數(shù)，該函數(shù)有一個整型參數(shù)并返回一個整型數(shù)( 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
人們經(jīng)常聲稱這里有幾個問題是那種要翻一下書才能回答的問題，我同意這種說法。當(dāng)我寫這篇文章時，為了確定語法的正確性，我的確查了一下書。但是當(dāng)我被面試的時候，我期望被問到這個問題(或者相近的問題)。因?yàn)樵诒幻嬖嚨倪@段時間里，我確定我知道這個問題的答案。應(yīng)試者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案)，那么也就沒有為這次面試做準(zhǔn)備，如果該面試者沒有為這次面試做準(zhǔn)備，那么他又能為什么出準(zhǔn)備呢?
Static
6. 關(guān)鍵字static的作用是什么?
這個簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關(guān)鍵字static有三個明顯的作用：
1) 在函數(shù)體，一個被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過程中維持其值不變。
2) 在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外)，一個被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪問，但不能被模塊外其它函數(shù)訪問。它是一個本地的全局變量。
3) 在模塊內(nèi)，一個被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是，這個函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。
大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分，一部分能正確回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。這是一個應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因?yàn)樗@然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。
Const
7.關(guān)鍵字const有什么含意?
我只要一聽到被面試者說："const意味著常數(shù)"，我就知道我正在和一個業(yè)余者打交道。去年Dan Saks已經(jīng)在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP(譯者：Embedded Systems Programming)的每一位讀者應(yīng)該非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你從沒有讀到那篇文章，只要能說出const意味著"只讀"就可以了。盡管這個答案不是完全的答案，但我接受它作為一個正確的答案。(如果你想知道更詳細(xì)的答案，仔細(xì)讀一下Saks的文章吧。)
如果應(yīng)試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：
下面的聲明都是什么意思?
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(shù)。第三個意味著a是一個指向常整型數(shù)的指針(也就是，整型數(shù)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(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的)。最后一個意味著a是一個指向常整型數(shù)的常指針(也就是說，指針指向的整型數(shù)是不可修改的，同時指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問題，那么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(guān)鍵字 const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢?我也如下的幾下理由：
1) 關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實(shí)際上，聲明一個參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個參數(shù)的應(yīng)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(xué)會感謝這點(diǎn)多余的信息。(當(dāng)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(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。
3) 合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，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(xiàn)。
8. 關(guān)鍵字volatile有什么含意?并給出三個不同的.例子。
一個定義為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(shè)這個變量的值了。精確地說就是，優(yōu)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里的備份。下面是volatile變量的幾個例子：
1) 并行設(shè)備的硬件寄存器(如：狀態(tài)寄存器)
2) 一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables)
3) 多線程應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量
回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問題。搞嵌入式的家伙們經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變量。不懂得volatile的內(nèi)容將會帶來災(zāi)難。
假設(shè)被面試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑是否會是這樣)，我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1) 一個參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。
2) 一個指針可以是volatile 嗎?解釋為什么。
3) 下面的函數(shù)有什么錯誤：
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案：
1) 是的。一個例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖�。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。
2) 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當(dāng)一個中服務(wù)子程序修該一個指向一個buffer的指針時。
3) 這段代碼有點(diǎn)變態(tài)。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：
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該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)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;
}
位操作(Bit manipulation)