嵌入式軟件工程師經(jīng)典筆試題和面試題答案(一)

思而思學(xué)網(wǎng)

1. 用預(yù)處理指令#define 聲明一個(gè)常數(shù),用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問(wèn)題)

#define SECONDS_PER_YEAR (60 60 24 365)UL

我在這想看到幾件事情:

1). #define 語(yǔ)法的基本知識(shí)(例如:不能以分號(hào)結(jié)束,括號(hào)的使用,等等)

2). 懂得預(yù)處理器將為你計(jì)算常數(shù)表達(dá)式的值,因此,直接寫(xiě)出你是如何計(jì)算一年中有多少秒而不是計(jì)算出實(shí)際的值,是更清晰而沒(méi)有代價(jià)的。

3). 意識(shí)到這個(gè)表達(dá)式將使一個(gè)16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長(zhǎng)整型符號(hào)L,告訴編譯器這個(gè)常數(shù)是的長(zhǎng)整型數(shù)。

4). 如果你在你的表達(dá)式中用到UL(表示無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型),那么你有了一個(gè)好的起點(diǎn)。

記住,第一印象很重要。

2. 寫(xiě)一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”宏MIN,這個(gè)宏輸入兩個(gè)參數(shù)并返回較小的一個(gè)。

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

這個(gè)測(cè)試是為下面的目的而設(shè)的:

1). 標(biāo)識(shí)#define在宏中應(yīng)用的基本知識(shí)。這是很重要的,因?yàn)橹钡角度?inline)操作符變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分,宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法,對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō),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(shí)。這個(gè)操作符存在C語(yǔ)言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比if-then-else更優(yōu)化的代碼,了解這個(gè)用法是很重要的。

3). 懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號(hào)括起來(lái)

4). 我也用這個(gè)問(wèn)題開(kāi)始討論宏的副作用,例如:當(dāng)你寫(xiě)下面的代碼時(shí)會(huì)發(fā)生什么事?

least = MIN(p++, b);

3. 預(yù)處理器標(biāo)識(shí)#error的目的是什么?

如果你不知道答案,請(qǐng)看參考文獻(xiàn)1。這問(wèn)題對(duì)區(qū)分一個(gè)正常的伙計(jì)和一個(gè)書(shū)呆子是很有用的。只有書(shū)呆子才會(huì)讀C語(yǔ)言課本的附錄去找出象這種問(wèn)題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個(gè)書(shū)呆子,那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。

4. 嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無(wú)限循環(huán),你怎么樣用C編寫(xiě)死循環(huán)呢?

這個(gè)問(wèn)題用幾個(gè)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(gè)實(shí)現(xiàn)方式讓我為難,因?yàn)檫@個(gè)語(yǔ)法沒(méi)有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個(gè)應(yīng)試者給出

這個(gè)作為方案,我將用這個(gè)作為一個(gè)機(jī)會(huì)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(méi)有想到過(guò)為什么。”這會(huì)

給我留下一個(gè)壞印象。

第三個(gè)方案是用 goto

Loop:

...

goto Loop;

應(yīng)試者如給出上面的方案,這說(shuō)明或者他是一個(gè)匯編語(yǔ)言程序員(這也許是好事)或者他

是一個(gè)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(gè)整型數(shù)(An integer)

b) 一個(gè)指向整型數(shù)的指針(A pointer to an integer)

c) 一個(gè)指向指針的的指針,它指向的指針是指向一個(gè)整型數(shù)(A pointer to a pointer

to an integer)

d) 一個(gè)有10個(gè)整型數(shù)的數(shù)組(An array of 10 integers)

e) 一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組,該指針是指向一個(gè)整型數(shù)的(An array of 10 pointers to

integers)

f) 一個(gè)指向有10個(gè)整型數(shù)數(shù)組的指針(A pointer to an array of 10 integers)

g) 一個(gè)指向函數(shù)的指針,該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)(A pointer to a fu

nction that takes an integer as an argument and returns an integer)

h) 一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組,該指針指向一個(gè)函數(shù),該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型

數(shù)( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and r

eturn 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 int

eger argument and return an integer

人們經(jīng)常聲稱(chēng)這里有幾個(gè)問(wèn)題是那種要翻一下書(shū)才能回答的問(wèn)題,我同意這種說(shuō)法。當(dāng)我寫(xiě)這篇文章時(shí),為了確定語(yǔ)法的正確性,我的確查了一下書(shū)。

但是當(dāng)我被面試的時(shí)候,我期望被問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題(或者相近的問(wèn)題)。因?yàn)樵诒幻嬖嚨倪@段時(shí)間里,我確定我知道這個(gè)問(wèn)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(méi)有為這次面試做準(zhǔn)備,如果該面試者沒(méi)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(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題很少有人能回答完全。在C語(yǔ)言中,關(guān)鍵字static有三個(gè)明顯的作用:

1). 在函數(shù)體,一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過(guò)程中維持其值不變。

2). 在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外),一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪(fǎng)問(wèn),但不能被模塊外其它函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)。它是一個(gè)本地的全局變量。

3). 在模塊內(nèi),一個(gè)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(gè)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(gè)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是什么含意?

我只要一聽(tīng)到被面試者說(shuō):“const意味著常數(shù)”,我就知道我正在和一個(gè)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(méi)有讀到那篇文章,只要能說(shuō)出const意味著“只讀”就可以了。盡管這個(gè)答案不是完全的

答案,但我接受它作為一個(gè)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(gè)問(wèn)題,我將問(wèn)他一個(gè)附加的問(wèn)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(gè)的作用是一樣,a是一個(gè)常整型數(shù)。第三個(gè)意味著a是一個(gè)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(gè)意思a是一個(gè)指向整型數(shù)的常指針(也就是說(shuō),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(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的常指針(也就是說(shuō),指針指向的整型數(shù)是不可修改的,同時(shí)指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問(wèn)題,那么他就給我留下了一個(gè)好印象。順帶提一句,也許你可能會(huì)問(wèn),即使不用關(guān)鍵字const,也還是能很容易寫(xiě)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(gè)參數(shù)為常量是為了告訴了用戶(hù)這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾,你就會(huì)很快學(xué)會(huì)感謝這點(diǎn)多余的信息。(當(dāng)然,懂得用const的程序員很少會(huì)留下的垃圾讓別人來(lái)清理的。)

2). 通過(guò)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(wú)意的代碼修改。簡(jiǎn)而言之,這樣可以減少bug的出現(xiàn)。

Volatile

8. 關(guān)鍵字volatile有什么含意 并給出三個(gè)不同的例子。

一個(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說(shuō)就是,優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)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(gè)例子:

1). 并行設(shè)備的硬件寄存器(如:狀態(tài)寄存器)

2). 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪(fǎng)問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)

3). 多線(xiàn)程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量

回答不出這個(gè)問(wèn)題的人是不會(huì)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(wèn)題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道,所用這些都要求vo

latile變量。不懂得volatile內(nèi)容將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。

假設(shè)被面試者正確地回答了這是問(wèn)題(嗯,懷疑這否會(huì)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(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。

2). 一個(gè)指針可以是volatile 嗎?解釋為什么。

3). 下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤:

int square(volatile int ptr)

{

return ptr ptr;

}

下面是答案:

1). 是的。一個(gè)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儭?/p>

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(jiàn)。一個(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer

的指針時(shí)。

3). 這段代碼的有個(gè)惡作劇。這段代碼的目的是用來(lái)返指針ptr指向值的平方,但是,由

于ptr指向一個(gè)volatile型參數(shù),編譯器將產(chǎn)生類(lèi)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)

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