【嵌入式面试】2022年嵌入式经典面试题汇总（C语言）

作者：不想脱发的基兄

专栏：《嵌入式面试》

格言：不管前方的路有多苦，只要走的方向正确，不管多么崎岖不平，都比站在原地更接近幸福。

前言：

2022年秋招我面试嵌入式MCU开发方向，经过了多场的笔试与面试，在准备的过程中看了非常多的资料，我的汇总的笔记一直写在有道云笔记中，没有分享出来。现在已经到了23年春招了，特此整理后分享出来。资料看过了觉得不错就保存下来了，如果有不对的地方，欢迎批评指正，侵权联删！

1、递归函数定义没有问题，递归深层次后易引发什么问题？

（1）影响执行效率

（2）栈溢出。

因为每一次调用函数是，栈区都要给函数分配空间，而且上一次调用并没有结束，调用的次数太多，栈区的内存不够分配了，便会出现栈溢出的情况。

2、堆与栈的区别？

（1）栈的空间是系统自动分配和回收，堆的空间是用户手动分配回收（malloc，calloc，realloc，free）

（2）栈的空间较小，堆的空间较大

（3）栈的地址空间往地址向下增长，堆的地址空间是由低地址到高地址

（4）栈的存储效率更高

3、循环控制条件关键字goto被经常使用，但是goto的使用场合为什么受到局限？

因为goto会破坏程序的栈逻辑。

4、循环控制条件关键字goto的使用场景有哪些？

（1）常用来跳出死循坏；

（2）打印错误；

（3）goto被经常使用，只是使用场合受到局限，因为他会破坏程序的栈逻辑。

5、字节对齐的理解

5.1 什么是字节对齐？

字节对齐主要是针对结构体而言的，通常编译器会自动对其成员变量进行对齐，以提高数据存取的效率；

5.2 字节对齐的两种方式

默认对齐方式、指定对齐方式；

（1)默认对齐方式内存分配满足以下三个条件：

• 结构体第一个成员的地址和结构体的首地址相同；

• 结构体每个成员地址相对于结构体首地址的偏移量（offset）是该成员大小的整数倍，如果不是则编译器会在成员之间添加填充字节；

• 结构体总的大小要是其成员中最大size的整数倍，如果不是编译器会在其末尾添加填充字节。

如char是1字节，short是2字节，int是4字节...

（2）指定对齐方式使用以下方式声明：

//注：通过#pragma pack(n)改变C编译器的字节对齐方式
#pragma pack(4)         //安装4字节的对齐方式

指定对齐方式内存分配满足以下几个条件：

• 结构体第一个成员的地址和结构体的首地址相同

• 结构体每个成员的地址偏移需要满足：N大于等于该成员的大小，那么该成员的地址偏移需满足默认对齐方式（地址偏移是其成员大小的整数倍）；Ｎ小于该成员的大小，那么该成员的地址偏移是N的整数倍。

• 结构体总的大小需要时N的整数倍，如果不是需要在结构体的末尾进行填充。

• 如果N大于结构体成员中最大成员的大小，则N不起作用，仍然按照默认方式对齐。

注：在使用#pragma pack设定对齐方式一定要是2的整数幂，也就是（1，2，4，8，16，…），不然不起作用的，仍然按照默认方式对齐。

例1：结构体使用字节对齐为1

// date:2022年 11月 08日 星期二 19:35:36 CST
// author: HeiBaiYe
// path: /mnt/hgfs/CD2206/02-c语言
#include 

#pragma pack(1)     //通过#pragma pack(n)改变C编译器的字节对齐方式 在C语言中，结构是一种复合数据类型
struct s1{
    char ch;    // 1
    int a;      //4
    double b;   //8
    char c1;    //1
};

#pragma pack(1) 
struct s2{
    char ch;    //1
    int a;      //4
    double b;   //8
};

int main()
{
    printf("s1的大小：%ld\n ",sizeof(struct s1));
    printf("s2的大小：%ld\n ",sizeof(struct s2));

    return 0;
}

结果：
s1的大小：14
s2的大小：13

例2：结构体使用默认字节对齐方式，m值

// date:2022年 11月 08日 星期二 19:35:36 CST
// author: HeiBaiYe
// path: /mnt/hgfs/CD2206/02-c语言
#include 
struct s1{
    char ch;    // 1
    int a;        //4
    double b;    //8
    char c1;    //1
};

struct s2{
    char ch;    //1
    int a;        //4
    double b;    //8
};

int main()
{
    printf("s1的大小：%ld\n ",sizeof(struct s1));
    printf("s2的大小：%ld\n ",sizeof(struct s2));

    return 0;
}

结果：
s1的大小：24
s1的大小：16

参考链接：https://blog.csdn.net/wdl20170204/article/details/109386825

6、局部变量和全局变量可以重名吗？

（1）能，局部变量会屏蔽全局变量。C++中要用全局变量，需要使用 "::"(域解析符) 。C语言中局部变量可以与全局变量同名，在函数内引用这个变量时，会用到同名的局部变量，而不会用到全局变量。

（2）对于有些编译器而言，在同一个函数内可以定义多个同名的局部变量，比如在两个循环体内都定义一个同名的局部变量，而那个局部变量的作用域就在那个循环体内。

7、UNIX系统中fsync函数的作用？

fsync()负责将参数fd 所指的文件数据, 由系统缓冲区写回磁盘, 以确保数据同步。

头文件：#include

定义函数：int fsync(int fd);

函数说明：fsync()负责将参数fd 所指的文件数据, 由系统缓冲区写回磁盘, 以确保数据同步.

返回值：成功则返回0, 失败返回-1, errno 为错误代码。

参考链接:https://blog.csdn.net/Michaelwubo/article/details/41210547

8、const关键字使用有哪些？

8.1 修饰变量

const的 常规用法，在变量初次定义时赋初，并用关键字const修饰，使变量只可访问，不能重新赋值修改变量。

8.2 修饰指针

（1）限制指针变量修饰：指针变量指向的位置不能被修改。定义时，被 const 修饰的指针变量指针只能在定义时初始化，不能定义之后重新指向新的数据。

（2）限制指针变量指向的数据修饰【指针的解引用】：修饰的指针变量指向的变量的值不能被修改，但是该指针可以指向其它空间。

（3）同时限制指针变量和指针变量指向的变量的值修饰：指针变量指向的位置不能被修改，并且指针变量指向变量的值也不能被修改。

（4）修饰函数形参【指针】：函数形参可以利用const关键字进行限制，来防止在函数内部修改指针指向的数据。

9、内存布局中有哪些段？

文本段(.text)、数据段(.data)、.bss段、堆(heap)、栈(stack)

图 虚拟空间的各个部分

10、volatile关键字的作用？

（1）裸机编程时，某变量是指向寄存器中某一特定地址，添加volatile的变量不进行优化处理；

（2）某函数与中断函数共享全局变量时，加上volatile，让编译器不要省略该变量的访问；

（3）多线程中修饰共享全局变量，让编译器不要省略该变量的访问。

11、sizeof()与strlen()的区别？

（1）sizeof是运算符，计算能容纳实现所建立的最大对象的字节大小，参数可以是数组、指针、类型、对象、函数等；

（2）strlen是函数，功能是返回字符串的长度，参数必须是字符型指针（char*）。

12、内存泄漏和内存溢出是什么？

（1）内存溢出：指程序申请内存时，没有足够的内存供申请者使用。或者说，给了你一块存储int类型数据的存储空间，但是你却存储long类型的数据，那么结果就是内存不够用，此时就会报错Out Of Memory,即所谓的内存溢出。

（2）内存泄漏：是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间。一次内存泄漏似乎不会有大的影响，但内存泄漏堆积后的后果就是内存溢出。

13、定义一个指针赋值字符串与定义一个数组赋值字符串有什么区别？

（1）指针赋值字符串是指向一定内存的指针，只不过是指向字符串常量的指针，指针中的数据不能修改。

（2）数组赋值字符串是一片char型的数组，可以理解为缓冲区，只不过是赋值为了字符串。

14、malloc()与calloc分配空间有什么不一样？

（1）malloc申请后空间的值是随机的，并没有进行初始化；而calloc却在申请后，对空间逐一进行初始化，并设置值为0；

（2）malloc要申请的空间大小，需要我们手动的去计算；calloc并不需要人为的计算空间的大小。

15、实现循环的方式？

while、for 、do while 、goto 循环。

16、全局变量和局部变量在内存中有什么不同?

（1）全局变量保存在内存的全局存储区中，占用静态的存储单元；

（2）局部变量保存在栈中，只有在所在函数被调用时才动态地为变量分配存储单元。

17、预处理的作用是什么？

预处理器可以删除注释、包含其他文件以及执行宏（宏macro是一段重复文字的简短描写）替代。

18、编译器的作用？

编译器就是将一种语言（通常为高级语言）翻译为另一种语言（通常为低级语言）的程序。一个现代编译器的主要工作流程：源代码(.c)→ 预处理器(.i) → 编译器 (.s)→ 目标代码 (.o)→ 链接器 → 可执行程序 。

19、.ELF文件是什么？

.ELF是C语言在linux中的可执行文件。

20、C语言程序编译的流程是什么？

图 编译过程

（1）预处理：根据以字符#开头的命令修给原始的C程序，结果得到另一个C程序，通常以.i作为文件扩展名。主要是进行文本替换、宏展开、删除注释这类简单工作。

对应的命令：linux> gcc -E hello.c hello.i

（2）编译：编译器将文本文件hello.i翻译成hello.s，包含相应的汇编语言程序。

对应的命令：linux> gcc -S hello.c hello.s

（3）汇编：将.s文件翻译成机器语言指令，把这些指令打包成一种叫做可重定位目标程序的格式，并将结果保存在目标文件.o中(把汇编语言翻译成机器语言的过程)。

把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段：词法分析；语法分析；语义检查和中间代码生成；代码优化；目标代码生成。主要是进行词法分析和语法分析，又称为源程序分析，分析过程中发现有语法错误，给出提示信息。

对应的命令：linux> gcc -c hello.c hello.o

（4）链接：将静态库和动态库的库函数连接到可执行程序中。静态库是指编译链接时，把库文件的代码全部加入到可执行文件中，因此生成的文件比较大，但在运行时也就不再需要库文件了。其后缀名一般为.a。动态库与之相反，在编译链接时并没有把库文件的代码加入到可执行文件中，而是在程序执行时由运行时链接文件加载库，这样可以节省系统的开销。动态库一般后缀名为.so，gcc在编译时默认使用动态库。

原文链接：https://blog.csdn.net/daide2012/article/details/73065204

21、如何用C语言实现C++的类？

（1）由于C语言是面向过程，而C++是面向对象，所以在定义数据时，可以用C的结构体成员充当C++类的成员定义；

（2）由于结构体只能定义变量，不能够定义函数，所以通过函数指针的方法来实现其类函数的定义。

参考链接：https://blog.csdn.net/forever__1234/article/details/61429870

结语

C语言是嵌入式的基础，像我总结的这些面试题，都是去年我去面试好几家公司所遇到的常见面试题。因此，在面试找工作的那段时间，归纳总结常遇到过的面试题，并将不会的知识点进行检索归纳，是很必要的。这样做的话，可以提升自己的知识面，面试时，就能从容面对不同面试官各种不同的问题。