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嵌入式最基本的面試題，老鳥總結(jié)
時間：2018-08-22 來源：未知
下面總結(jié)出了一下嵌入式面試中最常見的一些題型，而且都是每次面試都會提及到的，因為我面試了很多公司總結(jié)的一些經(jīng)驗，可以收藏學(xué)習(xí)哦。
常見基本類型的字節(jié)大小
32位操作系統(tǒng)
char ：1個字節(jié)(固定)
*(即指針變量): 4個字節(jié)(32位機的尋址空間是4個字節(jié)。同理64位編譯器)(變化*)
short int : 2個字節(jié)(固定)
int： 4個字節(jié)(固定)
unsigned int : 4個字節(jié)(固定)
float: 4個字節(jié)(固定)
double: 8個字節(jié)(固定)
long: 4個字節(jié)
unsigned long: 4個字節(jié)(變化*,其實就是尋址控件的地址長度數(shù)值)
long long: 8個字節(jié)(固定)
1.指向字符串常量的指針，指向字符串的常量指針(const)
const char* p = "hello"; // 指向 "字符串常量"
p[0] = 'X'; // 錯誤! 想要修改字符串的第一個字符. 但是常量不允許修改
p = p2; // 正確! 讓p指向另外一個指針.
char* const p = "hello"; // 指向字符串的" 常量的指針"
p[0] = 'X'; // 正確! 允許修改字符串, 因為該字符串不是常量
p = p2; // 錯誤! 指針是常量, 不許修改p的指向
char const * 和 const char* 是一樣的. const 的位置在char左邊還是右邊都一樣.
常量指針的const應(yīng)當(dāng)寫在 *星號的右邊.
指向常量字符串的常量指針的寫法是 const char* const p = "xx"; 要2個const
2.typedef & #define的問題
有下面兩種定義pStr數(shù)據(jù)類型的方法，兩者有什么不同?哪一種更好一點?
typedef char* pStr;
#define pStr char*;
分析：通常講，typedef要比#define要好，特別是在有指針的場合。請看例子：
typedef char* pStr1;
#define pStr2 char *
pStr1 s1, s2;
pStr2 s3, s4;
在上述的變量定義中，s1、s2、s3都被定義為char *，而s4則定義成了char，不是我們所預(yù)期的指針變量，根本原因就在于#define只是簡單的字符串替換而typedef則是為一個類型起新名字。上例中define語句必須寫成 pStr2 s3, *s4; 這這樣才能正常執(zhí)行。
3.const的問題
(1)可以定義const常量，具有不可變性。
例如：const int Max=100; int Array[Max];
(2)便于進(jìn)行類型檢查，使編譯器對處理內(nèi)容有更多了解，消除了一些隱患。
例如： void f(const int i) { .........} 編譯器就會知道i是一個常量，不允許修改;
(3)可以避免意義模糊的數(shù)字出現(xiàn)，同樣可以很方便地進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整和修改。
如(1)中，如果想修改Max的內(nèi)容，只需要：const int Max=you want;即可!
(4)可以保護(hù)被修飾的東西，防止意外的修改，增強程序的健壯性。 還是上面的例子，如果在函數(shù)體內(nèi)修改了i，編譯器就會報錯;
例如： void f(const int i) { i=10;//error! }
(5)可以節(jié)省空間，避免不必要的內(nèi)存分配。 例如：
#define PI 3.14159 //常量宏
const doublePi=3.14159; //此時并未將Pi放入RAM中 ......
doublei=Pi; //此時為Pi分配內(nèi)存，以后不再分配!
double I=PI; //編譯期間進(jìn)行宏替換，分配內(nèi)存
double j=Pi; //沒有內(nèi)存分配
double J=PI; //再進(jìn)行宏替換，又一次分配內(nèi)存!
const定義常量從匯編的角度來看，只是給出了對應(yīng)的內(nèi)存地址，而不是象#define一樣給出的是立即數(shù)，所以，const定義的常量在程序運行過程中只有一份拷貝，而#define定義的常量在內(nèi)存中有若干個拷貝。
(6)提高了效率。
編譯器通常不為普通const常量分配存儲空間，而是將它們保存在符號表中，這使得它成為一個編譯期間的常量，沒有了存儲與讀內(nèi)存的操作，使得它的效率也很高。
sizeof與strlen的區(qū)別：
char str[20]="0123456789";
int a=strlen(str); // a=10;strlen 計算字符串的長度，以\0'為字符串結(jié)束標(biāo)記。
int b=sizeof(str); // b=20;sizeof 計算的則是分配的數(shù)組str[20] 所占的內(nèi)存空間的大小，不受里面存儲的內(nèi)容影響.
上面是對靜態(tài)數(shù)組處理的結(jié)果，如果是對指針，結(jié)果就不一樣了
char* ss = "0123456789";
sizeof(ss)結(jié)果4===》ss是指向字符串常量的字符指針，sizeof 獲得的是一個指針的之所占的空間,應(yīng)該是長整型的，所以是4,sizeof(*ss) 結(jié)果1===》*ss是第一個字符 其實就是獲得了字符串的第一位'0' 所占的內(nèi)存空間，是char類型的，占了1位strlen(ss)= 10如果要獲得這個字符串的長度，則一定要使用 strlen
Sizeof結(jié)構(gòu)體為結(jié)構(gòu)體中定義的數(shù)據(jù)類型的總的空間(注意字節(jié)對齊)。
Sizeof對union為union中定義的數(shù)據(jù)類型的最大數(shù)據(jù)類型的大小。
5 .auto, register, static分析
auto即C語言中局部變量的默認(rèn)屬性,編譯器默認(rèn)所有的局部變量都是auto的,定義的變量都是在棧中分配內(nèi)存。
static關(guān)鍵字指明變量的“靜態(tài)”屬性,同時具有“作用域限定符”的意義，修飾的局部變量存儲在程序靜態(tài)區(qū),static的另一個意義是文件作用域標(biāo)示符。
static修飾的全局變量作用域只是聲明的文件中，static修飾的函數(shù)作用域只是聲明的文件中
register關(guān)鍵字指明將變量存儲于寄存器中，register只是請求寄存器變量，但不一定請求成功。register變量的必須是CPU寄存器可以接受的值，不能用&運算符獲取register變量的地址，這樣使用的好處是處理快。
6. const, volatile同時修飾變量
(1) “編譯器一般不為const變量分配內(nèi)存，而是將它保存在符號表中，這使得它成為一個編譯期間的值，沒有了存儲與讀內(nèi)存的操作。”
(2) volatile的作用是“告訴編譯器，i是隨時可能發(fā)生變化的，每次使用它的時候必須從內(nèi)存中取出i的值”。
一，const, volatile含義
(1)const含義是“請做為常量使用”，而并非“放心吧，那肯定是個常量”。
(2)volatile的含義是“請不要做自以為是的優(yōu)化，這個值可能變掉的”，而并非“你可以修改這個值”。
二，const, volatile的作用以及起作用的階段
(1)const只在編譯期有用，在運行期無用
const在編譯期保證在C的“源代碼”里面，沒有對其修飾的變量進(jìn)行修改的地方(如有則報錯，編譯不通過)，而運行期該變量的值是否被改變則不受const的限制。
(2)volatile在編譯期和運行期都有用
在編譯期告訴編譯器：請不要做自以為是的優(yōu)化，這個變量的值可能會變掉;
在運行期：每次用到該變量的值，都從內(nèi)存中取該變量的值。
補充：編譯期 -- C編譯器將源代碼轉(zhuǎn)化為匯編，再轉(zhuǎn)化為機器碼的過程;運行期 -- 機器碼在CPU中執(zhí)行的過程。
三，const, volatile同時修飾一個變量
(1)合法性
“volatile”的含義并非是“non-const”，volatile和cons不構(gòu)成反義詞，所以可以放一起修飾一個變量。
(2)同時修飾一個變量的含義
表示一個變量在程序編譯期不能被修改且不能被優(yōu)化;在程序運行期，變量值可修改，但每次用到該變量的值都要從內(nèi)存中讀取，以防止意外錯誤。
7 、棧、堆、靜態(tài)存儲區(qū)
棧：主要函數(shù)調(diào)用的使用
棧是從高地址向低地址方向使用，堆的方向相反。
在一次函數(shù)調(diào)用中，棧中將被依次壓入：參數(shù)，返回地址，EBP。如果函數(shù)有局部變量，接下來，就在棧中開辟相應(yīng)的空間以構(gòu)造變量。
在C語言程序中，參數(shù)的壓棧順序是反向的。比如func(a,b,c)。在參數(shù)入棧的時候，是：先壓c，再壓b,最后a。在取參數(shù)的時候，由于棧的先入后出，先取棧頂?shù)腶，再取b,最后取c。
堆：主要內(nèi)存動態(tài)分配
空閑鏈表法，位圖法，對象池法等等 。
Int* p=(int*)malloc(sizeof(int));
靜態(tài)存儲區(qū)：保存全局變量和靜態(tài)變量
程序靜態(tài)存儲區(qū)隨著程序的運行而分配空間，直到程序運行結(jié)束，在程序的編譯期靜態(tài)存儲區(qū)的大小就已經(jīng)確定，程序的靜態(tài)存儲區(qū)主要用于保存程序中的全局變量和靜態(tài)變量與棧和堆不同，靜態(tài)存儲區(qū)的信息最終會保存到可執(zhí)行程序中 。
知識點：堆棧段在程序運行后才正式存在，是程序運行的基礎(chǔ)
1.函數(shù)放在代碼段：.Test section。 .text段存放的是程序中的可執(zhí)行代碼
2.帶初始值的全局變量和靜態(tài)變量在數(shù)據(jù)段：.data section。 .data段保存的是那些已經(jīng)初始化了的全局變量和靜態(tài)變量
3.不帶初始值得全局變量和靜態(tài)變量在.bss。 .bss段存放的是未初始化的全局變量和靜態(tài)變量
.rodata(read only)段存放程序中的常量值，如字符串常量
同是全局變量和靜態(tài)變量，為什么初始化和未初始化的變量保存在不同的段中?
答：為了啟動代碼的簡單化，編譯鏈接器會把已初始化的變量放在同一個段：.data，這個段的映像(包含了各個變量的初值)保存在“只讀數(shù)據(jù)段”，這樣啟動代碼就可以簡單地復(fù)制這個映像到 .data 段，所有的已初始化變量就都初始化了。而未初始化變量也放在同一個段：.bss，啟動代碼簡單地調(diào)用 memset 就可以把所有未初始化變量都清0。
void *memset(void *s, int ch, size_t n);
函數(shù)解釋：將s中當(dāng)前位置后面的n個字節(jié) (typedef unsigned int size_t )用 ch 替換并返回 s 。
memset：作用是在一段內(nèi)存塊中填充某個給定的值，它是對較大的結(jié)構(gòu)體或數(shù)組進(jìn)行清零操作的一種最快方法
#define Malloc(type,n) (type*)malloc(n*sizeof(type))
8 、野指針
產(chǎn)生原因：
1、局部指針變量沒有初始化
2、使用已經(jīng)釋放的指針
3、指針?biāo)赶虻淖兞吭谥羔樦氨讳N毀
A.用malloc申請了內(nèi)存之后，應(yīng)該立即檢查指針值是否為NULL，防止使用為NULL的指針：
B.牢記數(shù)組的長度，防止數(shù)組越界操作，考慮使用柔性數(shù)組
C.動態(tài)申請操作必須和釋放操作匹配，防止內(nèi)存泄露和多次釋放
D.free指針之后必須立即賦值為NULL
9 、void類型指針
指針有兩個屬性：指向變量/對象的地址和長度，但是指針只存儲地址,長度則取決于指針的類型;編譯器根據(jù)指針的類型從指針指向的地址向后尋址，指針類型不同則尋址范圍也不同,比如:
int*從指定地址向后尋找4字節(jié)作為變量的存儲單元
double*從指定地址向后尋找8字節(jié)作為變量的存儲單元
void即“無類型”，void *則為“無類型指針”，可以指向任何數(shù)據(jù)類型。
void指針可以指向任意類型的數(shù)據(jù)，即可用任意數(shù)據(jù)類型的指針對void指針賦值。例如
int *pint;
void *pvoid; //它沒有類型，或者說這個類型不能判斷出指向?qū)ο蟮拈L度
pvoid = pint; //只獲得變量/對象地址而不獲得大小,但是不能 pint =pvoid;
9.2 如果要將pvoid賦給其他類型指針，則需要強制類型轉(zhuǎn)換如：
pint = (int *)pvoid; //轉(zhuǎn)換類型也就是獲得指向變量/對象大小
9.3 void指針不能復(fù)引用(即取內(nèi)容的意思)
*pvoid //錯誤
要想復(fù)引用一個指針，或者使用“->”運算符復(fù)引用一部分，都要有對于指針指向的內(nèi)存的解釋規(guī)則。
例如，int *p;
那么，當(dāng)你后面復(fù)印用p的時候，編譯器就會把從p指向的地址開始的四個字節(jié)看作一個整數(shù)的補碼。
因為void指針只知道指向變量/對象的起始地址，而不知道指向變量/對象的大小(占幾個字節(jié))所以無法正確引用。
在實際的程序設(shè)計中，為迎合ANSI標(biāo)準(zhǔn)，并提高程序的可移植性，我們可以這樣編寫實現(xiàn)同樣功能的代碼：
void*pvoid;
(char*)pvoid++; //ANSI：正確;GNU：正確
(char*)pvoid+=1; //ANSI：錯誤;GNU：正確
