嵌入式linux面试题解析（二）——C语言部分二

1、.h头文件中的ifndef/define/endif 的作用？
    答：防止该头文件被重复引用。

2、#include 与 #include “file.h”的区别？
    答：前者是从Standard Library的路径寻找和引用file.h，而后者是从当前工作路径搜寻并引用file.h。

3、描述实时系统的基本特性
    答 ：在特定时间内完成特定的任务，实时性与可靠性。

4、全局变量和局部变量在内存中是否有区别？如果有，是什么区别？
    答 ：全局变量储存在静态数据区，局部变量在堆栈中。

5、堆栈溢出一般是由什么原因导致的？
    答 ：    A、没有回收垃圾资源
             B、层次太深的递归调用

6、不能做switch()的参数类型
    答 ：switch的参数不能为实型。

7、局部变量能否和全局变量重名？
    答：能，局部会屏蔽全局。要用全局变量，需要使用”::”
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。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。

8、如何引用一个已经定义过的全局变量？
    答 ：可以用引用头文件的方式，也可以用extern关键字，如果用引用头文件方式来引用某个在头文件中声明的全局变量，假定你将那个变量写错了，那么在编译期间会报错，如果你用extern方式引用时，假定你犯了同样的错误，那么在编译期间不会报错，而在连接期间报错。

9、全局变量可不可以定义在可被多个.C文件包含的头文件中？为什么？
    答 ：可以，在不同的C文件中以static形式来声明同名全局变量。
可以在不同的C文件中声明同名的全局变量，前提是其中只能有一个C文件中对此变量赋初值，此时连接不会出错。

10、do……while和while……有什么区别？
    答 ：前一个循环一遍再判断，后一个判断以后再循环。

11、程序的内存分配
    答：一个由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
    A、栈区（stack）—由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
    B、堆区（heap）—一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
    C、全局区（静态区）（static）—全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。
    D、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
    E、程序代码区—存放函数体的二进制代码

12、解释堆和栈的区别
    答：堆（heap）和栈(stack)的区别
 A、申请方式
    stack:由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量int b;系统自动在栈中为b开辟空间
    heap:需要程序员自己申请，并指明大小，

在c中malloc函数
    如p1=(char*)malloc(10);
    但是注意p1本身是在栈中的。
  B、申请后系统的响应
    栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
    堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
  C、申请大小的限制
    栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域，即栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，linux系统可以使用ulimit -a命令查看当前系统的栈的大小，默认为10M（64位系统），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
    堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
  D、申请效率的比较：
    栈:由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
    堆:是由malloc分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
  E、堆和栈中的存储内容
    栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
    堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排。
  F、存取效率的比较
    char s1[]=”aaaaaaaaaaaaaaa”;
    char *s2=”bbbbbbbbbbbbbbbbb”;
    aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
    而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
    但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
    比如：
#include
void main()
{
char a=1;
char c[]=”1234567890″;
char *p=”1234567890″;
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10:a=c[1];
004010678A4DF1mov cl,byteptr[ebp-0Fh]
0040106A884DFCmov byteptr[ebp-4],cl
11:a=p[1];
0040106D8B55ECmov edx,dwordptr[ebp-14h]
004010708A4201mov al,byteptr[edx+1]
004010738845FCmov byteptr[ebp-4],al
    第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。

13、什么是预编译,何时需要预编译?
    答：预编译又称为预处理,是做些代码文本的替换工作。处理#开头的指令,比如拷贝#include包含的文件代码，#define宏定义的替换,条件编译等，就是为编译做的预备工作的阶段，主要处理#开始的预编译指令，预编译指令指示了在程序正式编译前就由编译器进行的操作，可以放在程序中的任何位置。
GCC编译系统在对程序进行通常的编译之前，先进行预处理。GCC提供的预处理功能主要有以下三种：宏定义、文件包含、条件编译

使用场合如下：

A、总是使用不经常改动的大型代码体。
    B、程序由多个模块组成，所有模块都使用一组标准的包含文件和相同的编译选项。在这种情况下，可以将所有包含文件预编译为一个预编译头。

14、描述内存分配方式以及它们的区别?
    答：

A、从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量，static 变量。
    B、在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集。
    C、从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc 或new 申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存。动态内存的生存期由程序员决定，使用非常灵活，但问题也最多

15、简述数组与指针的区别？
    答：数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。指针可以随时指向任意类型的内存块。
    A、修改内容上的差别
char a[] = “hello”;
a[0] = ‘X’;
char *p = “world”; // 注意p 指向常量字符串
p[0] = ‘X’; // 编译器不能发现该错误，运行时出现段错误
    B、用运算符sizeof 可以计算出数组的容量（字节数）。sizeof(p),p 为指针得到的是一个指针变量的字节数，而不是p 所指的内存容量。C++/C 语言没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请内存时记住它。注意当数组作为函数的参数进行传递时，该数组自动退化为同类型的指针。
char a[] = “hello world”;
char *p = a;
cout<< sizeof(a) << endl; // 12 字节
cout<< sizeof(p) << endl; // 4 字节
计算数组和指针的内存容量
void Func(char a[100])
{
cout<< sizeof(a) << endl; // 4 字节而不是100 字节
}

16、论述含参数的宏与函数的优缺点
答：

带参                    宏函数
处理时间     编译时                 程序运行时
参数类型     没有参数类型问题       定义实参、形参类型
处理过程     不分配内存             分配内存
程序长度     变长                   不变
运行速度     不占运行时间           调用和返回占用时间

17、写一个“标准”宏
答：交换两个参数值的宏定义为：. #define SWAP(a,b)\
(a)=(a)+(b);\
(b)=(a)-(b);\
(a)=(a)-(b);
输入两个参数，输出较小的一个：

#define MIN(A,B) ((A) < (B))? (A) : (B))
表明1年中有多少秒（忽略闰年问题）：

#define SECONDS_PER_YEAR (60UL* 60 * 24 * 365)
已知一个数组table，用一个宏定义，求出数据的元素个数
#define NTBL (sizeof(table)/sizeof(table[0]))

18、A.c 和B.c两个c文件中使用了两个相同名字的static变量,编译的时候会不会有问题?这两个static变量会保存到哪里（栈还是堆或者其他的）?
    答：

static的全局变量，表明变量仅在本模块中有意义，不会影响其他模块。
    存放在静态数据区，但是编译器对他们的命名是不同的。
    如果要使变量在其他模块也有意义的话，需要使用extern关键字。

19、下面的代码输出是什么，为什么？
void foo(void)
{
unsigned int a = 6;
int b = -20;
(a+b > 6) ? puts(“> 6″) : puts(“<= 6");
}
    当表达式中存在有符号类型和无符号类型时所有的操作数都自动转换为无符号类型。因此-20变成了一个非常大的正整数，所以该表达式计算出的结果大于6。

20、交换两个变量的值，不使用第三个变量。
    即a=3,b=5,交换之后a=5,b=3;
有两种解法, 一种用算术算法, 一种用^(异或)
a = a + b;
b = a - b;
a = a - b;
or
a = a^b;// 只能对int,char..
b = a^b;
a = a^b;
or
a ^= b ^= a;