嵌入式程序員需要了解的幾個(gè)問(wèn)題

　 　預(yù)處理器（Preprocessor）

　　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））

　　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)橹钡角度耄╥nline）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。

　　死循環(huán)（Infinite loops）

　　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 function 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 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

　　人們經(jīng)常聲稱這里有幾個(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)訪問(wèn)，但不能被模塊外其它函數(shù)訪問(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)為常量是為了告訴用戶這個(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