夏普程序员笔试题和面试题答案目（2）

招聘笔试题2018-11-22王华老师

　　这个测试是为下面的目的而设的：

　　1). 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的，因为直到嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分，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。

　　2). 三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码，了解这个用法是很重要的。

　　3). 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来

　　3. 预处理器标识#error的目的是什么?

　　这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用的。只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种问题的答案。当然如果你不是在找一个书呆子，那么应试者最好希望自己不要知道答案。#error 停止编译并显示错误信息，死循环(Infinite loops)

　　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?

　　这个问题用几个解决方案。我首选的方案是：

　　while(1)

　　{

　　}

　　一些程序员更喜欢如下方案：

　　for(;;)

　　<

　　p> {

　　}

　　这个实现方式让我为难，因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这个作为方案，我将用这个作为一个机会去探究他们这样做的基本原理。如果他们的基本答案是：我被教着这样做，但从没有想到过为什么。这会给我留下一个坏印象。

　　第三个方案是用 goto

　　Loop:

　　...

　　goto Loop;

　　应试者如给出上面的方案，这说明或者他是一个汇编语言程序员(这也许是好事)或者他是一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。

　　数据声明(Data declarations)

　　5. 用变量a给出下面的定义

　　a) 一个整型数(An integer)

　　b) 一个指向整型数的指针(A pointer to an integer)

　　c) 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 integer)

　　d) 一个有10个整型数的数组(An array of 10 integers)

　　e) 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)

　　f) 一个指向有10个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integers)

　　g) 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)

　　h) 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 )

　　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

　　人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题，我同意这种说法。当我写这篇文章时，为了确定语法的正确性，我的确查了一下书。但是当我被面试的时候，我期望被问到这个问题(或者相近的问题)。因为在被面试的这段时间里，我确定我知道这个问题的答案。应试者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案)，那么也就没有为这次面试做准备，如果该面试者没有为这次面试做准备，那么他又能为什么出准备呢?

　　Static

　　6. 关键字static的作用是什么?

　　这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中，关键字static有三个明显的作用：

　　1). 在函数体，一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。

　　2). 在模块内(但在函数体外)，一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问，但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。

　　3). 在模块内，一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是，这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。

　　大多数应试者能正确回答第一部分，一部分能正确回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点，因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。

　　Const

　　7.关键字const是什么含意?

　　我只要一听到被面试者说：const意味着常数，我就知道我正在和一个业余者打交道。去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP(译者：Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从没有读到那篇文章，只要能说出const意味着只读就可以了。尽管这个答案不是完全的答案，但我接受它作为一个正确的答案。(如果你想知道更详细的答案，仔细读一下Saks的文章吧。)如果应试者能正确回答这个问题，我将问他一个附加的问题：下面的声明都是什么意思?

　　const int a; //a是一个常整型数

　　int const a; //a是一个常整型数

　　const int *a; //一个指向常整型数的指针，整型数是不可修改的，但指针可以

　　int * const a; //一个指向整型数的常指针，指针指向的整型数是可以修改的，指针不可修改

　　int const * a const;// 一个指向常整型数的常指针，整型数不可修改，指针也是不可修改的

　　(主要看const靠近*还是int,不可修改的就是它)

　　前两个的作用是一样，a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针(也就是，整型数是不可修改的，但指针可以)。第四个意思a是一个指向整型数的常指针(也就是说，指针指向的整型数是可以修改的，但指针是不可修改的)。最后一个意味着a是一个指向常整型数的常指针(也就是说，指针指向的整型数是不可修改的，同时指针也是不可修改的)。如果应试者能正确回答这些问题，那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句，也许你可能会问，即使不用关键字const，也还是能很容易写出功能正确的程序，那么我为什么还要如此看重关键字const呢?我也如下的几下理由：

　　1). 关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息，实际上，声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾，你就会很快学会感谢这点多余的信息。(当然，懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让别人来清理的。)

　　2). 通过给优化器一些附加的信息，使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。

　　3). 合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数，防止其被无意的代码修改。简而言之，这样可以减少bug的出现。

　　Volatile

　　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

　　回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道，所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。

　　位操作(Bit manipulation)

　　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。

　　对这个问题有三种基本的反应

　　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。我最近不幸看到Infineon为其较复杂的通信芯片写的驱动程序，它用到了bit fields因此完全对我无用，因为我的编译器用其它的方式来实现bit fields的。从道德讲：永远不要让一个非嵌入式的家伙粘实际硬件的边。

　　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;

　　}

　　一些人喜欢为设置和清除值而定义一个掩码同时定义一些说明常数，这也是可以接受的。我希望看到几个要点：说明常数、|=和&=~操作。