嵌入式软件工程师笔面试的问题和解析（一）

前言:

     这篇文章主要针对毕业不久需要找嵌入式工作的人群，如果你是大牛，麻烦你路过，我就不敢在这班门弄斧，文章主要对面试和笔试中遇到的一些问题做了一些分析，有些只代表个人见解。

 

1、sizeof与strlen的区别

（1）、sizeof是运算符，strlen是函数

（2）、strlen只能用char*做参数，且必须是以''\0''结尾的，而sizeof可用类型做参数，还可用函数做参数，如： 

       int sum();

       printf("%d\n", sizeof(sum()));//输出的结果是sizeof(int)，即4。

（3）、数组做sizeof的参数不退化，传递给strlen就退化为指针了。

（4）、大部分编译程序,sizeof在编译时确定，因此sizeof(x)可以用来定义数组维数；而strlen要在运行时才能计算出来，用来计算字符串的长度，而不是类型占内存的大小；

char str[20]="0123456789";

int len1=strlen(str); //len1=10;

int len2=sizeof(str); //len2=20;

（5）、sizeof后，若为类型必须加括弧，若为变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。

（6）、当适用于一个结构类型时或变量，sizeof 返回实际的大小；当适用一静态地空间数组,sizeof归还全部数组的尺寸。

sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸；

（7）、数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组，传递的是数组的首地址，

如： 

fun(char [8])

fun(char [])

都等价于 fun(char *) 

    在C++里参数传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针，编译器不知道数组的大小，如果想在函数内知道数组的大小， 需要这样做：

进入函数后用memcpy拷贝出来，长度由另一个形参传进去 

fun(unsiged char *p1, int len)
{
  unsigned char* buf = new unsigned char[len+1]
  memcpy(buf, p1, len);
}

 常在用到 sizeof和 strlen的时候，通常是计算字符串数组的长度，如果是对指针，结果则会不一样的：

char* str = "abacd";
sizeof(str)//结果 4 --->str是指向字符串常量的字符指针，sizeof 获得的是一个指针所占的空间,应该是长整型的，所以是4；
sizeof(*str) //结果 1 --->*str是第一个字符，其实就是字符串的第一位'a' 所占的内存空间，是char类型的，占了 1 位；
strlen(str)= 5 //--->若要获得这个字符串的长度，则一定要使用strlen

 

2、使用C语言的宏定义

 

（1）、宏定义给某个数bit3置位和清零

#define SET(a,b)  a|(0x1<

#define CLR(a,b)  a&(~(0x1<

（2）、宏定义一个求两个数最小值的函数

#define MIN(A,B) ((A)>(B))？B：A

不能使用大于、小于、if语句

#definemax(a,b)  (((a)-(b))&(1<<31))?(b):(a)

#define max(a,b) (a-b)==abs(a-b)？a：b

#define max(a,b) ((((long)((a)-(b)))&0x80000000)?(b):(a))

（3）、宏定义交换两个数：

#define SWAP (a,b) {a=a+b; b=a-b; a=a-b; }

 

3、程序编译的过程

预处理：预处理相当于根据预处理命令组装成新的C程 序，不过常以i为扩展名。

编译：  将得到的i文件翻译成汇编代码。s文件。

汇编：将汇编文件翻译成机器指令，并打包成可重定位目标程序的O文件。该文件是二进制文件，字节编码是机器指令。

链接：将引用的其他O文件并入到我们程序所在的o文件中，处理得到最终的可执行文件。

 

4、++i和i++的区别

 

（1）、整形数++i和i++的区别

  #include   
   int main(void)  
   {  
    	int a, b, i = 7;  
    	i++; //等价于i = i + 1;  
        ++i; //等价于i = i + 1;  
        a = i++; //等价于a = i; i = i + 1;  
        b = ++i; //等价于i = i + 1; b = i;  
        printf("a = %d, b = %d\n", a, b);  
        return 0;  
    } 
  a = 9, b = 11

 

  在例子中，第7和第8行的作用一样，仅仅是为变量i加1，这时i的值已经增加为9，接下来第10行变量a先获得i的值（即9），然后i加1，第11行变量i     先再加1，然后把得到的值赋给b，所以b的值为11。

（2）、(*p)++和++(*p)的区别

#include   
int main(void)  
{  
    int a = 5;  
    int *p = &a;  
    int b = (*p)++; //等价于b = a++; 即b = a; a = a + 1;  
    int c = ++(*p); //等价于c = ++a; 即a = a + 1; c = a;   
    printf("b = %d, c = %d\n", b, c);  
    printf("(*p)++ = %d, ++(*p) = %d\n", (*p)++, ++(*p));  
    return 0;  
} 

例子输出结果： 
 b = 5, c = 7  ；
(*p)++ = 8, ++(*p) = 8  

（3）、*p++和*++p的区别：

#include   
int main(void)  
{  
    int arr[] = {1, 2, 3, 4};  
    int *p = arr;  
    int a = *p++; //等价于a = *(p++); 即a = *p; p = p + 1;  
    int b = *++p; //等价于b = *(++p); 即p = p + 1; b = *p;  
    printf("a = %d, b = %d\n", a, b);  
    return 0;  
}
a = 1, b = 3 

   对于第8行的操作数p而言，*和++的优先级相同，但根据它们的右结合性可知，在这个表达式里可认为++的优先级高于*，即*p++等价于*(p++)。

   而对于第10行的操作数p而言，它只有一个运算符++，所以先计算++p得出结果，然后间接运算。

 

5、二分法的实现过程和代码分析

二分查找算法是在有序数组中用到的较为频繁的一种算法，在未接触二分查找算法时，最通用的一种做法是，对数组进行遍 历,跟每个元素进行比较，其时间为O(n).但二分查找算法则更优，因为其查找时间为 O(lgn)，譬如数组{1,2,3,4 ,5,6,7, 8,9}，查找元素6，用二分查找的算法执行的话，其顺序为：

（1）、第一步查找中间元素，即5，由于5<6，则6必然在5之后的数组元素中，那么就在{6， 7， 8， 9}中查找，
（2）、寻找{6， 7， 8， 9}的中位数，为7，7>6，则6应该在7左边的数组元素中，那么只剩下6，即找到了。

int binary_search(int* a, int len, int goal) 
{
    int low =0; int high = len -1; 
    while(low <= high) 
    { 
        int middle = (low + high)/2; 
        if(a[middle] == goal) return middle; //在左半边 
        elseif(a[middle] > goal) high = middle -1; //在右半边
        else low = middle +1;
    } //没找到
    return-1; 
}

 

6、大端小端的转换 

 

0x3132(0x32是低位,0x31是高位),把它赋值给一个short变量,那么它在内存中的存储可能有如下两种情况:

（1）、大端字节(Big-endian):

----------------->>>>>>>>内存地址增大方向

short变量地址

       0x1000                 0x1001

_____________________________
|               |
|       0x31    |      0x32
|_______________|________________

高位字节在低位字节的前面,也就是高位在内存地址低的一端.可以这样记住(大端->高位->在前->正常的逻辑顺序)

（2）、小端字节(little-endian):

----------------->>>>>>>>内存地址增大方向

short变量地址

       0x1000                 0x1001

_____________________________
|                |
|       0x32     |      0x31
|________________|________________
低位字节在高位字节的前面,也就是低位在内存地址低的一端.可以这样记住(小端->低位->在前->与正常逻辑顺序相反)

 

7、栈和堆的区别

 

栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆（操作系统）：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

 

8、Volatile与Register修饰符的作用

 

Volatile与Register修饰符的作用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,

volatile表示这个变量会被意想不到的改变，每次用他的时候都会小心的重新读取一遍，不适用寄存器保存的副本

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) 多线程应用中被几个任务共享的变量

register

建议编译器使用寄存器来优化对变量的存取

register修饰符暗示编译程序相应的变量将被频繁地使用，如果可能的话，应将其保存在CPU的寄存器中，以加快其 存储速度

 

9、char *a 与char a[] 的区别

 

char *a存放在常量区，是无法修的。而char a[] 是存放在栈中，是可以修改的

 

10、要求设置一绝对地址为0x67a9 的整型变量的值为0xaa66

 

int *ptr = （int *）0xaa66； *ptr = 0x67a9；

 

11、信号量与互斥锁的区别

（1）、互斥量用于线程的互斥，信号量用于线程的同步。

互斥：是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访 问顺序，即访问是无 序的。  
同步：是指在互斥的基础上（大多数情况），通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下，同步已 经实现了互斥，特别 是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源

（2）、互斥量值只能为0/1，信号量值可以为非负整数。

也就是说，一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问，它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个 同类资源的多线程 互斥和同步。当信号量为单值信号量是，也可以完成一个资源的互斥访问。

（3）、互斥量的加锁和解锁必须由同一线程分别对应使用，信号量可以由一个线程释放，另一个线程得到。

 

12、用C语言实现字符串倒序

 

int fun(char *w)
{
      	char t, *s1,*s2;
     	int n=strlen(w);
      	s1=w;
     	s2=w+n-1;
     	while(s1

 

 

13、选择排序和冒泡排序

 

（1）、选择法

	void selectsort(int k[],int n)    /*选择排序*/
	{
   		 int i,j;
   		 int temp;
    		 for(i=0;i

 

（2）、冒泡法

	void bubblesort(int k[],int n)
	{                    /*冒泡排序*/
    		int i,j,tmp;
   		for(i=0;i

 

14、memcpy和strcpy的区别

（1）、复制的内容不同。strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意内容，例如字符数组、整型、结构体、类等。
（2）、复制的方法不同。strcpy不需要指定长度，它遇到被复制字符的串结束符"\0"才结束，所以容易溢出。memcpy则是 根据其第3个参数决定复制 的长度。
（3）、用途不同。通常在复制字符串时用strcpy，而需要复制其他类型数据时则一般用memcpy

 

15、进程与线程的区别

（1）、地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

（2）、通信：进程间通信IPC，通过管道、信号量、消息队列、信号、套接字、共享内存通信，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。

（3）、一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

 

16、TCP和UDP的区别

  	        条件TCP           UDP
    是否连接     面向连接        面向非连接 
    传输可靠性     可靠            不可靠 
    应用场合     传输大量数据    少量数据 
    速度           慢              快

 

TCP的可靠性：

首先，为了防止数据在传输的过程中被损坏，每个信息包都包含一个校验码，这个校验码头就是一个用来保证信息包在传输过程中没有被更改的 代码，当信息到达目的地的时候，接收方会对比较验码和收到的信息中的数据，如果校验码不对，则被信息包将被省略。

第二，为了防止信息包丢失，TCP会要求接收方每收到一个信息包都反馈一下，如果接收方没有提供反馈，发送方会自动重发一次，一直到接收方 收到为止，或者它会判断网络链接断开了，就会在程序中返回一个错误的提示。

第三，为了防止信息包重复或顺序错误，TCP每传送一个信息包都会传送一个序号，接收方会检查这个序号，确保收到该信息包，并把全部信息包 按顺序重新合并，同时，如果接收方看到一个已接收了的序号，则这个信息包就会被丢弃。

 

17、用变量a给出下面的定义

 

a) 一个整型数（An integer）
b)一个指向整型数的指针（ A pointer to an integer）
c)一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数（ A pointer to a pointer to an intege）r
d)一个有10个整型数的数组（ An array of 10 integers）
e) 一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。（An array of 10 pointers to integers）
f) 一个指向有10个整型数数组的指针（ A pointer to an array of 10 integers）
g) 一个指向函数的指针，该函数有一个整型参数并返回一个整型数（A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer）
h) 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 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

 

18、关键字static的作用是什么？

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，但不能被模块外其它函数访问。它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它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。

 

19、关键字const有什么含意？
  
下面的声明都是什么意思？
1、const int a;
2、int const a;
3、const int *a;
4、int * const a;
5、int const * a const;
     前两个的作用是一样，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（也就是说，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）。如果应试者能正确回答这些问题，那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句，也许你可能会问，即使不用关键字 const，也还是能很容易写出功能正确的程序，那么我为什么还要如此看重关键字const呢？我也如下的几下理由：
1) 关键字const的作用是为给读你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了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾，你就会很快学会感谢这点多余的信息。（当然，懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让别人来清理的。）
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码。
3) 合理地使用关键字const可以使编译器很自然地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。

 

更多请查看 嵌入式软件工程师笔面试的问题和解析（二）