懂了这些，你才真正懂了C

一个朋友去面试，当被问到大端小端问题时候，朋友心里顿时没底了。其实有很多我们平时不注意的问题，往往成为功亏一篑的源头。下面总结几个类似的问题。

一inline

在C&C++中 inline关键字用来定义一个类的内联函数，引入它的主要原因是用它替代C中表达式形式的宏定义。

表达式形式的宏定义一例：

#define ExpressionName(Var1,Var2) ((Var1)+(Var2))*((Var1)-(Var2))

1． 首先谈一下在C中使用这种形式宏定义的原因，C语言是一个效率很高的语言，这种宏定义在形式及使用上像一个函数，但它使用预处理器实现，没有了参数压栈，代码生成等一系列的操作，效率很高。

2． 这种宏定义在形式上类似于一个函数，但在使用它时，仅仅只是做预处理器符号表中的简单替换，因此它不能进行参数有效性的检测，也就不能享受C++编译器严格类型检查的好处。

在何时使用inline函数：

首先，你可以使用inline函数完全取代表达式形式的宏定义。

另外要注意，内联函数一般只会用在函数内容非常简单的时候，这是因为，内联函数的代码会在任何调用它的地方展开，如果函数太复杂，代码膨胀带来的恶果很可能会大于效率的提高带来的益处。内联函数最重要的使用地方是用于类的存取函数。

 

二Volatile

    volatile是一个类型修饰符（type specifier）。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果没有volatile，基本上会导致这样的结果：要么无法编写多线程程序，要么编译器失去大量优化的机会。

volatile的作用：

      作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值.推荐一个定义为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

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，所有这些都要求使用volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。

假设被面试者正确地回答了这是问题

1）. 一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

2）. 一个指针可以是volatile 吗？解释为什么。

3）. 下面的函数被用来计算某个整数的平方，它能实现预期设计目标吗？如果不能，试回答存在什么问题：

int square(volatile int *ptr)

{

return *ptr * *ptr;

}

下面是答案：

1）. 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。

2）. 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中断服务子程序修改一个指向一个buffer的指针时。

3）. 这段代码是个恶作剧。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的值可能在两次取值语句之间发生改变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返回的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;

}

 三 Extern

     在源文件A里定义的函数，在其它源文件里是看不见的（即不能访问）。为了在源文件B里能调用这个函数，应该在B的头部加上一个外部声明：        extern   函数原型；

    也就是说

       1.extern用在变量声明中常常有这样一个作用，你在*.c文件中声明了一个全局的变量，这个全局的变量如果要被引用，就放在*.h中并用extern来声明。
　   2.如果函数的声明中带有关键字extern，仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义，没有其它作用。即下述两个函数声明没有区别：
　　extern int f(); 和int f();

 四  Const

1、什么是const?
常类型是指使用类型修饰符const说明的类型，常类型的变量或对象的值是不能被更新的。

2、为什么引入const？
const 推出的初始目的，正是为了取代预编译指令，消除它的缺点，同时继承它的优点。

3、cons有什么主要的作用？
（1）可以定义const常量，具有不可变性。 例如：
const int Max=100; int Array[Max];
（2）便于进行类型检查，使编译器对处理内容有更多了解，消除了一些隐患。例如： void f(const int i) { .........} 编译器就会知道i是一个常量，不允许修改； （3）可以避免意义模糊的数字出现，同样可以很方便地进行参数的调整和修改。 同宏定义一样，可以做到不变则已，一变都变！如（1）中，如果想修改Max的内容，只需要：const int Max=you want;即可！
（4）可以保护被修饰的东西，防止意外的修改，增强程序的健壮性。 还是上面的例子，如果在函数体内修改了i，编译器就会报错； 例如：
void f(const int i) { i=10;//error! }
（5） 为函数重载提供了一个参考。
class A { ......
void f(int i) {......} //一个函数
void f(int i) const {......} //上一个函数的重载 ......
};
（6） 可以节省空间，避免不必要的内存分配。 例如：
#define PI 3.14159 //常量宏
const doulbe Pi=3.14159; //此时并未将Pi放入ROM中 ......
double i=Pi; //此时为Pi分配内存，以后不再分配！
double I=PI; //编译期间进行宏替换，分配内存
double j=Pi; //没有内存分配
double J=PI; //再进行宏替换，又一次分配内存！
const定义常量从汇编的角度来看，只是给出了对应的内存地址，而不是象#define一样给出的是立即数，所以，const定义的常量在程序运行过程中只有一份拷贝，而#define定义的常量在内存中有若干个拷贝。
（7） 提高了效率。 编译器通常不为普通const常量分配存储空间，而是将它们保存在符号表中，这使得它成为一个编译期间的常量，没有了存储与读内存的操作，使得它的效率也很高

 五 Union

     共用体声明和共用体变量定义

共用体是一种特殊形式的变量，使用关键字union来定义

共用体(有些人也叫"联合")声明和共用体变量定义与结构体十分相似。其形式为:

union 共用体名{

数据类型 成员名;

数据类型 成员名;

...

} 变量名;

共用体表示几个变量共用一个内存位置，在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中，所有的共用体成员共用一个空间，并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

下例表示声明一个共用体foo:

union foo{

int i;

char c;

double k;

};

再用已声明的共用体可定义共用体变量。

例如用上面说明的共用体定义一个名为bar的共用体变量, 可写成:

union foo bar;

在共用体变量bar中, 整型变量i和字符变量c共用同一内存位置。

当一个共用体被声明时, 编译程序自动地产生一个变量, 其长度为联合中最大的变量长度的整数倍。以上例而言，最大长度是double数据类型，所以foo的内存空间就是double型的长度。

union foo

{

char s[10];

int i;

};

在这个union中，foo的内存空间的长度为12，是int型的3倍，而并不是数组的长度10。若把int改为double，则foo的内存空间为16，是double型的两倍。

它的内存大小与struct的类似，可以参考一下。

六  Enum

     1. enum定义枚举类型，枚举类型实质就是整型变量，只不过通过枚举类型将一类有关联的标识组合起来，增加程序的可读性和可维护性
定义枚举类型
enum YOURENUMTYPE
{
        ID1,//如果不额外指定则第一个标识等于整数0，后续依次加1
        ID2,
        ID3=7,
        ....
        IDn//最后一个标识符后面没有逗号
};//注意一定要加上这个分号

举个完整的例子
enum FRUIT
{
         APPLE,
         PEAR,
         ORANGE,
         PEACH,
         GRAPE,
         BANANA   
};

 七  Register

      register：这个关键字请求编译器尽可能的将变量存在CPU内部寄存器中，而不是通过内存寻址访问，以提高效率。注意是尽可能，不是绝对。register修饰符暗示编译程序相应的变量将被频繁地使用，如果可能的话，应将其保存在CPU的寄存器中，以加快其存储速度。例如

　　#ifdef NOSTRUCTASSIGN

   　memcpy (d, s, l) 

　　{

          register char *d;

　　    register char *s;

　　    register int i;

　　    while (i--)

　　        *d++ = *s++;

　　}

　　#endif

 

  八   内联函数

（1）什么是内联函数？
内联函数是指那些定义在类体内的成员函数，即该函数的函数体放在类体内。

（2）为什么要引入内联函数？
当然，引入内联函数的主要目的是：解决程序中函数调用的效率问题。另外，前面我们讲到了宏，里面有这么一个例子：
#define ABS(x) ((x)>0? (x):-(x))
当++i出现时，宏就会歪曲我们的意思，换句话说就是：宏的定义很容易产生二意性

（3）为什么inline能取代宏？
1、 inline 定义的类的内联函数，函数的代码被放入符号表中，在使用时直接进行替换，（像宏一样展开），没有了调用的开销，效率也很高。
2、 很明显，类的内联函数也是一个真正的函数，编译器在调用一个内联函数时，会首先检查它的参数的类型，保证调用正确。然后进行一系列的相关检查，就像对待任何一个真正的函数一样。这样就消除了它的隐患和局限性。
3、 inline 可以作为某个类的成员函数，当然就可以在其中使用所在类的保护成员及私有成员。

（4）内联函数和宏的区别？
内联函数和宏的区别在于，宏是由预处理器对宏进行替代，而内联函数是通过编译器控制来实现的。而且内联函数是真正的函数，只是在需要用到的时候，内联函数像宏一样的展开，所以取消了函数的参数压栈，减少了调用的开销。你可以象调用函数一样来调用内联函数，而不必担心会产生于处理宏的一些问题。内联函数与带参数的宏定义进行下比较，它们的代码效率是一样，但是内联欢函数要优于宏定义，因为内联函数遵循的类型和作用域规则，它与一般函数更相近，在一些编译器中，一旦关上内联扩展，将与一般函数一样进行调用，比较方便。

（5）什么时候用内联函数？
内联函数在C++类中，应用最广的，应该是用来定义存取函数。我们定义的类中一般会把数据成员定义成私有的或者保护的，这样，外界就不能直接读写我们类成员的数据了。对于私有或者保护成员的读写就必须使用成员接口函数来进行。如果我们把这些读写成
员函数定义成内联函数的话，将会获得比较好的效率。
Class A
{
Private:
int nTest;
　Public:
int readtest() { return nTest;}
void settest(int I) { nTest=I; }
}

（6）如何使用内联函数?
我们可以用inline来定义内联函数。
inline int A (int x) { return 2*x; }
不过，任何在类的说明部分定义的函数都会被自动的认为是内联函数。

（7）内联函数的优缺点？
我们可以把它作为一般的函数一样调用，但是由于内联函数在需要的时候，会像宏一样展开，所以执行速度确比一般函数的执行速度要快。当然，内联函数也有一定的局限性。就是函数中的执行代码不能太多了，如果，内联函数的函数体过大，一般的编译器会放弃内联方式，而采用普通的方式调用函数。(换句话说就是，你使用内联函数，只不过是向编译器提出一个申请，编译器可以拒绝你的申请）这样，内联函数就和普通函数执行效率一样了。

（8）注意事项：
1.在内联函数内不允许用循环语句和开关语句。
2.内联函数的定义必须出现在内联函数第一次被调用之前。

 

 九 内存泄露

应用程序的内存分为四块:堆区，栈区，全局数据区，代码区  

其中堆区需要程序员自己管理，我们申请的动态变量就存放在堆区，用完后需要程序员自己手动释放，若申请了一块动态内存，未释放，却丢失了指向性，这就叫内存泄露 会导致程序的可用内存减少，严重的话会拖垮操作系统

  十 大端小端

   采用大小模式对数据进行存放的主要区别在于在存放的字节顺序，大端方式将高位存放在低地址，小端方式将高位存放在高地址。采用大端方式进行数据存放符合人类的正常思维，而采用小端方式进行数据存放利于计算机处理。到目前为止，采用大端或者小端进行数据存放，其孰优孰劣也没有定论。