2008-11-11
C 语言测试是招聘嵌入式系统程序员过程中必须而且有效的方法。这些年，我既参加也组织了许多这种测试，在这过程中我意识到这些测
试能为带面试者和被面试者提供许多有用信息，此外，撇开面试的压力不谈，这种测试也是相当有趣的。
从被面试者的角度来讲，你能了解许多关于出题者或监考者的情况。这个测试只是出题者为显示其对ANSI 标准细节的知识而不是技术技巧而
设计吗？这个愚蠢的问题吗？如要你答出某个字符的ASCII 值。这些问题着重考察你的系统调用和内存分配策略方面的能力吗？这标志着出题
者也许花时间在微机上而不上在嵌入式系统上。如果上述任何问题的答案是"是"的话，那么我知道我得认真考虑我是否应该去做这份工作。
从面试者的角度来讲，一个测试也许能从多方面揭示应试者的素质：最基本的，你能了解应试者C 语言的水平。不管怎么样，看一下这人如何
回答他不会的问题也是满有趣。应试者是以好的直觉做出明智的选择，还是只是瞎蒙呢？当应试者在某个问题上卡住时是找借口呢，还是表现
出对问题的真正的好奇心，把这看成学习的机会呢？我发现这些信息与他们的测试成绩一样有用。
有了这些想法，我决定出一些真正针对嵌入式系统的考题，希望这些令人头痛的考题能给正在找工作的人一点帮住。这些问题都是我这些年实
际碰到的。其中有些题很难，但它们应该都能给你一点启迪。
这个测试适于不同水平的应试者，大多数初级水平的应试者的成绩会很差，经验丰富的程序员应该有很好的成绩。为了让你能自己决定某些问
题的偏好，每个问题没有分配分数，如果选择这些考题为你所用，请自行按你的意思分配分数。
评论4
楼主 2008/11/11 13:34:12
1 . 用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1 年中有多少秒（忽略闰年问题）
#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL
我在这想看到几件事情：
?; #define 语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等）
?; 懂得预处理器将为你计算常数表达式的值，因此，直接写出你是如何计算一年中有多少秒而不是计算出实际的值，是更清晰而没有代价的。
?; 意识到这个表达式将使一个16 位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器这个常数是的长整型数。
?; 如果你在你的表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么你有了一个好的起点。记住，第一印象很重要。
2 . 写一个"标准"宏MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。
#define MIN(A,B) （（A） <= (B) ? (A) : (B))
这个测试是为下面的目的而设的：
?; 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。
?; 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。
?; 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来
?; 我也用这个问题开始讨论宏的副作用，例如：当你写下面的代码时会发生什么事？
least = MIN(*p++, b);
3. 预处理器标识#error 的目的是什么？
如果你不知道答案，请看参考文献1。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。
楼主 2008/11/11 13:34:28
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(;;)
{
?}
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 intege）r
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 t
hat 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？
楼主 2008/11/11 13:34:44
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：
?; 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。
?; 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。
?; 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 有什么含意？
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;
int const a;
const int *a;
int * const a;
int const * a const;
/******/
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：
?; 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。）
?; 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。
?; 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。
楼主 2008/11/11 13:35:02
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：
?; 并行设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）
?; 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
?; 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。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、
RTOS 等等打交道，所有这些都要求用到volatile 变量。不懂得volatile 的内容将会带来灾难。
假设被面试者正确地回答了这是问题（嗯，怀疑是否会是这样），我将稍微深究一下，看一下这家伙是不是直正懂得volatile 完全的重要性。
?; 一个参数既可以是const 还可以是volatile 吗？解释为什么。
?; 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。
?; 下面的函数有什么错误：
int square(volatile int *ptr)
{
return *ptr * *ptr;
}
下面是答案：
?; 是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile 因为它可能被意想不到地改变。它是const 因为程序不应该试图去修改它。
?; 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer 的指针时。
?; 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr 指向值的平方，但是，由于*ptr 指向一个volatile 型参数，编译器将产生类似下面
的代码：
int square(volatile int *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}
由于*ptr 的值可能被意想不到地该变，因此a 和b 可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：
long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}
