c语言常见面试题

1、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 SEC_YEAR  (365*24*60*60)UL

考察点：

• #define 语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等）
• 懂得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出实际的值，是更清晰而没有代价的。
• 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的长整型数
• 如果你在你的表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么你有了一个好的起点。记住，第一印象很重要。

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))

考察点：

• 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，为了能达到要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法。
• 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来
• 我也用这个问题开始讨论宏的副作用，例如：当你写下面的代码时会发生什么事？

  least = MIN(*p++, b);

宏定义的作用结果MIN(*p++,b) ((*p++)<(b)?(*p++),b) 指针p会做两次自增操作
如何消除宏的副作用

#include 
#define min_i(x,y)    ((x)<=(y)?(x):(y))      //（1）
#define min_t(type,x,y) ({type _x = x;\       //（2）
                        type _y = y;\
                        _x<_y?_x:_y;\
                        })
#define min(x,y)    {const typeof(x)  _x = (x);\  //（3）
                    const typeof(y) _y = (y);\
                    (void)(&_x=&_y);\      //（4）
                    _x<_y?_x:_y;\
                    })

int main()
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("min_i(a++,b++)=%d\n",min_i(a++,b++));  //11
    printf("a=%d\n",a);  //12
    printf("b=%d\n",b);  //21

    a=10;
    b=20;
    printf("min_t(int,a++,b++)=%d\n",min_t(int,a++,b++));  //10
    printf("a=%d\n",a);  //11
    printf("b=%d\n",b);  //21

    a=10;
    b=20;
    printf("min(a++,b++)=%d\n",min(a++,b++));  //10
    printf("a=%d\n",a);  //11
    printf("b=%d\n",b);  //21
  
}

• 这个定义计算x和y分别两次（x和y中的小者被计算两次)，当参数由副作用时，将产生不正确的结果
• 使用语句表达式只计算参数一次，避免了可能的错误，语句表达式通常用于宏定义
• typeof(x)表示x的值类型
• 检查参数x和y的类型是否相同(如果x和y的类型不同编译器将会发出warning，并不影响后面语句的运行

3、预处理器标识#error的目的是什么？

编译程序时，只要遇到 #error 就会跳出一个编译错误，既然是编译错误，要它干嘛呢？其目的就是保证程序是按照你所设想的那样进行编译的。
下面举个例子：程序中往往有很多的预处理指令

#ifdef XXX
  ...
#else
  ...
#endif

当程序比较大时，往往有些宏定义是在外部指定的（如makefile），或是在系统头文件中指定的，当你不太确定当前是否定义了 XXX 时，就可以改成如下这样进行编译：

#ifdef XXX
...
#error "XXX has been defined"
#else

#endif

这样,如果编译时出现错误,输出了XXX has been defined,表明宏XXX已经被定义了。

4、嵌入式系统中经常要用到无限循环，你怎么样用C编写死循环呢？

while(1)
{}

for(;;)
{}

loop:...
 
goto loop;

5、用变量a给出下面的定义

 //1、一个整型数（An integer）
 int a;

//一个指向整型数的指针（ A pointer to an integer）
int *a;

//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）
int **a;

//一个有10个整型数的数组（ An array of 10 integers）
int a[10]

//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）
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 integers）
int (*a)[10]

//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）
int (*a)(int a)

// 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)
int (*a[10])(int)

6、关键字static的作用是什么？

在C语言中，关键字static有三个明显的作用：

• 第一、在修饰变量的时候，static修饰的静态局部变量只执行一次，而且延长了局部变量的生命周期，直到程序运行结束以后才释放。
• 第二、static修饰全局变量的时候，这个全局变量只能在本文件中访问，不能在其它文件中访问，即便是extern外部声明也不可以。
• 第三、static修饰一个函数，则这个函数的只能在本文件中调用，不能被其他文件调用。Static修饰的局部变量存放在全局数据区的静态变量区。初始化的时候自动初始化为0；
  （1）不想被释放的时候，可以使用static修饰。比如修饰函数中存放在栈空间的数组。如果不想让这个数组在函数调用结束释放可以使用static修饰
  （2）考虑到数据安全性（当程想要使用全局变量的时候应该先考虑使用static）

在C++中static关键字除了具有C中的作用还有在类中的使用在类中，static可以用来修饰静态数据成员和静态成员方法静态数据成员

• （1）静态数据成员可以实现多个对象之间的数据共享，它是类的所有对象的共享成员，它在内存中只占一份空间，如果改变它的值，则各对象中这个数据成员的值都被改变
• （2）静态数据成员是在程序开始运行时被分配空间，到程序结束之后才释放，只要类中指定了静态数据成员，即使不定义对象，也会为静态数据成员分配空间。
• （3）静态数据成员可以被初始化，但是只能在类体外进行初始化，若为对静态数据成员赋初值，则编译器会自动为其初始化为0
• （4）静态数据成员既可以通过对象名引用，也可以通过类名引用。

静态成员函数

• （1）静态成员函数和静态数据成员一样，他们都属于类的静态成员，而不是对象成员。
• （2）非静态成员函数有this指针，而静态成员函数没有this指针。
• （3）静态成员函数主要用来方位静态数据成员而不能访问非静态成员。

7、关键字const有什么含意？

只要一个变量前用const来修饰，就意味着该变量里的数据只能被访问，而不能被修改，也就是意味着const“只读”（readonly）。
规则：const离谁近，谁就不能被修改；
const修饰一个变量时，一定要给这个变量初始化，若不初始化，在后面也不能初始化。
const作用：

• 1：可以用来定义常量，修饰函数参数，修饰函数返回值 ，且被const修饰的东西，都受到强制保护，可以预防其它代码无意识的进行修改，从而提高了程序的健壮性（是指系统对于规范要求以外的输入能够判断这个输入不符合规范要求，并能有合理的处理方式。ps：即所谓高手写的程序不容易死）；

• 2：使编译器保护那些不希望被修改的参数，防止无意代码的修改，减少bug；

• 3：给读代码的人传递有用的信息，声明一个参数，是为了告诉用户这个参数的应用目的
  const优点：

• 1：编译器可以对const进行类型安全检查（所谓的类型安全检查，能将程序集间彼此隔离开来，这种隔离能确保程序集彼此间不会产生负面影响，提高程序的可读性）；

• 2：有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试，使编译器对处理内容有了更多的了解，消除了一些隐患。eg：void hanshu（const int i）{…} 编译器就会知道i是一个不允许被修改的常量

• 3：可以节省空间，避免不必要的内存分配，因为编译器通常不为const常量分配内存空间，而是将它保存在符号表中，这样就没有了存储于读内存的操作，使效率也得以提高；

• 4：可以很方便的进行参数的修改和调整，同时避免意义模糊的数字出现

8、关键字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：多线程应用中被几个任务共享的变量

9、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。

考察点：

• 1：不知道如何下手。该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，同时也保证了的你的代码是不可 重用的
• 3：用 #defines 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 (0x1 << 3)
static int a;

void set_bit3(void)
{
    a |= BIT3;
}
void clear_bit3(void)
{
    a &= ~BIT3;
}