嵌入式軟件工程師面試題

預處理器(Preprocessor)

1.用預處理指令#<g麗2聲明一個常數，用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問題)

#defineSECONDS_PER_YEAR(60*60*24*365)UL

我在這想看到幾件事情：

1).#detine語法的基本知識(例如：不能以分號結束，落號的使用，等等)

2).懂得預處理器將為你計算常數表達式的值，因此，直接寫出你是如何計算一年中有多少

秒而不是計算出實際的值，是更清晰而沒有代價的。

3).意識到這個表達式將使一個16位機的整型數溢出-因此要用到長整型符號L,告訴編譯器

這個常數是的長整型數。

4).如果你在你的表達式中用到UL(表示無符號長整型)，那末你有了一個好的起點。記

住，第一印象很重要。

2.寫一個標準”宏MIN,這個宏輸入兩個參數并返回較小的一個。

#defineMIN(A,B)((A)<=(B)(A):))

C心++試題集C/C++Development這個測試是為下面的目的而設的：

1).標識#define在宏中應用的基本知識。這是很重要的，因為直到嵌入(inline)操作符變為

標準C的一部份，宏是方便產生嵌入代碼的惟一方法，對于嵌入式系統來說，為了能達到

要求的性能，嵌入代碼時常是必須的方法。

2).三重條件操作符的知識。這個操作符存在C語言中的原因是它使得編譯器能產生比

if-then-else更優化的代碼，了解這個用法是很重要的。

3).懂得在宏中小心地把參數用括號括起來

4).我也用這個問題開始討論宏的副作用，例如：當你寫下面的代碼時會發生什么事？

Least=MINCp++,b);

3.預處理器標識#error的目的是什么？

如果你不知道答案，請看參考文獻1。這問題對區分一人正常的伙計和一個書呆子是很實用

的。惟獨書呆子才會讀C語言課本的附錄去找出象這種

問題的答案。固然如果你不是在找一個書呆子，那末應試者最好希翼自己不要知道答案。

死循環(Infiniteloops)

4.嵌入式系統中時常要用到無限循環，你怎么樣用C編寫死循環呢？

這個問題用幾個解決方案.我首選的方案是：

while(1){}

一些程序員更喜歡如下方案：

for(;;){}

這個實現方式讓我為難，因為這個語法沒有切當表達到底怎么回事。如果一個應試者給出這

個作為方案，我將用這個作為一個機會去探索他們這樣做的

基本原理。如果他們的基本答案是：“我被教著這樣做，但從沒有想到過為什么。”這會給我

留下一個壞印象。

第三個方案是用goto

Loop:

gotoLoop;

應試者如給出上面的方案，這說明或者他是一個匯編語言程序員(這也許是好事)或者他是

一個想進入新領域的BASIC/FORTRAN程序員。

數據聲明(Datadeclarations)

5.用變量a給出下面的定義

a)一個整型數(Aninteger)

b)一個指向整型數的指針(Apointertoaninteger)

c)一個指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個整型數(Apointertoapointertoan

integer)

d)?個有10個整型數的數組(Anarrayof10integers)

e)一個有10個指針的數組，該指針是指向一個整型數的(Anarrayof10pointersto

integers)

f)一個指向有10個整型數數組的指針(Apointertoanarrayof10integers)

g)一個指向函數的指針，該函數有一個整型參數并返回一個整型數(Apointertoafunction

thattakesanintegerasanargumentandreturnsaninteger)

h)一個有10個指針的數組，該指針指向一個函數，該函數有一個整型參數并返回?個整型

數(Anarrayoftenpointerstofunctionsthattakeanintegerargumentandreturnan

integer)

答案是：

a)inta;//Aninteger

b)int*a;//Apointertoaninteger

c)int**a;//Apointertoapointertoaninteger

d)inta[10];//Anarrayof10integers

e)int*a[10];//Anarrayof10pointerstointegers

f)int(*a)[10];//Apointertoanarrayof10integers

g)int(*a)(int);//Apointertoafunctionathattakesanintegerargumentandreturnsan

integer

h)int(*a[10])(int);//Anarrayof10pointerstofunctionsthattakeanintegerargumentand

returnaninteger

人們時常聲稱這里有幾個問題是那種要翻一下書才干回答的問題，我允許這種說法。當我寫

這篇文章時，為了確定語法的正確性，我的確查了一下

但是當我被面試的時候，我期望被問到這個問題(或者相近的問題)。因為在被面試的這段

時間里，我確定我知道這個問題的答案。應試者如果不知道

所有的答案(或者至少大部份答案)，那末也就沒有為這次面試做準備，如果該面試者沒有

為這次面試做準備，那末他又能為什么出準備呢？

Static

6.關鍵字static的作用是什么？

這個簡單的問題很少有人能回答徹底。在C語言中，關鍵字static有三個明顯的作用：

1).在函數體，一個被聲明為靜態的變量在這一函數被調用過程中維持其值不變。

2).在模塊內(但在函數體外)，一個被聲明為靜態的變量可以被模塊內所用函數訪問，但

不能被模塊外其它函數訪問。它是一個本地的全局變量c

3).在模塊內，一個被聲明為靜態的函數只可被這一模塊內的其它函數調用。那就是，這個

函數被限制在聲明它的模塊的本地范圍內使用。

大多數應試者能正確回答第一部份，一部份能正確回答第二部份，同是很少的人能懂得第三

部份。這是一個應試者的嚴重的缺點，因為他顯然不懂得本地化數據和代碼范圍的好處和重

要性。

Const

7.關鍵字const是什么含意？

我只要一聽到被面試者說：“const意味著常數”，我就知道我正在和一個業余者打交道。去

年DanSaks已經在他的文章里徹底概括了const的所實用法，因此ESP(譯者：Embedded

SystemsProgramming）的每一位讀者應該非常熟悉const能做什么和不能做什么.

如果你從沒有讀到那篇文章，只要能說出const意味著‘只讀”就可以九盡管這個答案不是

徹底的答案，但我接受它作為一個正確的答案。（如果你想知道更詳細的答案，子細讀?下

Saks的文章吧。）如果應試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：下面的聲

明都是什么意思？

Constinta;

intconsta;

constint*a;

int*consta;

intconst*aconst;

前兩個的作用是一樣，a是一個常整型數。第三個意味著a是一個指向常整型數的指針（也

就是，整型數是不可修改的，但指針可以）。第四個意思a是一個指向整型數的常指針（也

就是說，指針指向的整型數是可以修改的，但指針是不可修改的）。最后一個意味著a是

一個指向常整型數的常指針（也就是說，指針指向的整型數是不可修改的，同時指針也是不

可修改的）。如果應試者能正確回答這些問題，那末他就給我留下了一個好印象。順帶提一

句，也許你可能會問，即使不用關鍵字const,也還是能很容易寫出功能正確的程序，那末

我為什么還要如此看重關犍字const呢？我也如下的幾下理由：

1）.關鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達非常實用的信息，實際上，聲明一個參數

為常量是為/告訴了用戶這個參數的應用目的。如果你曾經花不少時間清理其它人留下的

垃圾，你就會很快學會感謝這點多余的信息。（固然，懂得用const的程序員很少會留下

的垃圾讓別人來清理的。）

2）.通過給優化器一些附加的信息，使用關鍵字const也許能產生更緊湊的代碼。

3）.合理地使用關鍵字const可以使編譯器很自然地保護那些不希翼被改變的參數，防止其

被無意的代碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的浮現。

Volatile

8.關鍵字volatile有什么含意并給出三個不同的例子。

一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假

設這個變量的值了。精確地說就是，優化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這

個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例子：

1）.并行設備的硬件寄存器（如：狀態寄存器）

2）.一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量（Non-automaticvariables）

3）.多線程應用中被幾個任務共享的變量

回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認為這是區分C程序員和嵌入式系統程序員的

最基本的問題0嵌入式系統程序員時常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所用這些都要求

volatile變量。不懂得volatile內容將會帶來災難。

假設被面試者正確地回答了這是問題(嗯，懷疑這否會是這樣)，我將稍微深究?下，看?

下這家伙是不是直正懂得volatile徹底的重要性。

1).一個參數既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。

2).一個指針可以是volatile嗎？解釋為什么。

3).下面的函數有什么錯誤：

intsquare(volatileint*ptri

{

return*ptr**ptr;

)

下面是答案：

1).是的。一個例子是只讀的狀態寄存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它

是const因為程序不應該試圖去修改它。

2).是的。盡管這并不很常見。一個例子是當一個中服務子程序修該一個指向一個bufler的

指針時。

3).這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于

*ptr指向一個volatile型參數，編譯器將產生類似下面的代碼：

intsquarefvolatileint*ptri

{

inta,b;

a=*ptr;

b=*ptr;

returna*b;

)

由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結果，這段代碼可能返不

是你所期望的平方值！正確的代碼如下：

longsquarefvolatileint*ptr)

{

inta;

a=*ptr;

returna*a;

)

位操作(Bitmanipulation)

9.嵌入式系統總是要用戶對變量或者寄存器進行位操作,給定一個整型變量a,寫兩段代碼,

第一個設置a的bit3,第二個清除a的bit3。在以上兩個操作中，要保持其它位不變。

對這個問題有三種基本的反應

1).不知道如何下手。該被面者從沒做過任何嵌入式系統的工作。

2).用bitfields.Bitfields是被扔到C語言死角的東西，它保證你的代碼在不同編譯器之間

是不可移植的，同時也保證了的你的代碼是不可重用的。我最近不幸看到Infineon為其較

復雜的通信芯片寫的驅動程序，它用到了bitfields因此徹底對我無用，因為我的編譯器用

其它的方式來實現bitfields的。從道德講：永遠不要讓一個非嵌入式的家伙粘實際硬件的

邊。

3).用#defines和bitmasks操作。這是一個有極高川移植性的方法，是應該被用到的方

法。最佳的解決方案如下：

#defineBIT3(0x1?3)

staticinta;

voidset_bit3(void)

(

a|=BIT3;

)

voidclear_bit3(void)

(

a&=-BIT3;

)

一些人喜歡為設置和清除值而定義一個掩碼同時定義一些說明常數，這也是可以接受的。我

希翼看到幾個要點：說明常數、|=和&=~操作。

訪問固定的內存位置(Accessingfixedmemorylocations)C/C++Development

10.嵌入式系統時常具有要求程序員去訪問某特定的內存位置的特點。在某工程中，要求設

置一絕對地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個純粹的ANSI編譯器。

寫代碼去完成這一任務。

這一問題測試你是否知道為了訪問一絕對地址把一個整型數強制轉換(typecast)為一指針

是合法的。這一問題的實現方式隨著個人風格不同而不同。典型的類似代碼如下：

int*ptr;

ptr=(int*)0x67a9;

*ptr=0xaa55;

一個較晦澀的方法是：

*(int*const)(0x67a9)=0xaa55;

即使你的品味更接近第二種方案，但我建議你在面試時使用第?種方案。

中斷(Interrupts)

11.中斷是嵌入式系統中重要的組成部份，這導致了不少編譯開辟商提供一種擴展一讓標準

C支持中斷。具代表事實是，產生了一個新的關鍵字—interrupt。下面的代碼就使用了

—interrupt關鍵字去定義了一個中斷服務子程序(ISR),請評論一下這段代碼的。

—interruptdoublecompute_area(doubleradius)

{

doublearea=PI*radius*radius;

returnarea;

)

這個函數有太多的錯誤了，以至讓人不知從何說起了：

1).ISR不能返回一個值。如果你不懂這個，那末你不會被雇用的。

2).ISR不能傳遞參數。如果你沒有看到這一點，你被雇用的機會等同第一項。

3).在許多的處理器/編譯巖中，浮點普通都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處

的寄存器入棧，有些處埋器/編譯器就是不允許在ISH中做浮點運算。此外，ISR應該是短

而有效率的，在ISR中做浮點運算是不明智的。

4).與第三點一脈相承，printf()時常有重入和性能上的問題。如果你丟掉了第三和第四點，

我不會太為難你的。不用說，如果你能得到后兩點，那末你的被雇用前景越來越光明

代碼例子(Codeexamples)

12.下面的代碼輸出是什么，為什么？

Voidfoo(void)

(

unsignedinta=6;

intb=-20;

)

這個問題測試你是否懂得C語言中的整數自動轉換原則，我發現有些開辟者懂得極少這些

東西。不管如何，這無符號整型問題的答案是輸出是原因是當表達式中存在有符號類

型和無符號類型時所有的操作數都自動轉換為無符號類型。因此-20變成為了一個非常大

的正整數，所以該表達式計算出的結果大于6。這一點對于應當頻繁用到無符號數據類型

的嵌入式系統來說是豐常重要的。如果你答錯了這個問題，你也就到了得不到這份工作的

邊緣。

13.評價下面的代碼片斷：

unsignedintzero=0;

unsignedintcompzero=OxFFFF;

/*1'scomplementofzero*/

對于一個int型不是16位的處理器為說，上面的代碼是不正確的。應編寫如下：

unsignedintcompzero=~0;

這一問題