常问易混淆知识点（嵌入式）

b 一.知识点1

a) 关键字volatile在编译时有什么含义?并给出三个不同使用场景的例子(可以伪代码或者文字描述)。
b) C语言中static关键字的具体作用有哪些 ?
c) 请问下面三种变量声明有何区别?请给出具体含义
int const *p;
int* const p;
int const* const p;

a) 用volatile关键字定义变量，相当于告诉编译器，这个变量的值会随时发生变化，每次使用时都需要去内存里

重新读取它的值，并不要随意针对它作优化。

建议使用volatile变量的场所：
(1) 并行设备的硬件寄存器
(2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量（全局变量）
(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

b) 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。
     static全局变量与普通的全局变量有什么区别：static全局变量只初使化一次，防止在其他文件单元中被引用;
     static局部变量和普通局部变量有什么区别：static局部变量只被初始化一次，下一次依据上一次结果值；
     static函数与普通函数有什么区别：static函数在内存中只有一份，普通函数在每个被调用中维持一份拷贝

c) 一个指向常整型数的指针
   一个指向整型数的常指针
   一个指向常整型数的常指针

二.知识点

a) 对于整形变量A=0x12345678,请画出在little endian及big endian的方式下在内存中是如何存储的。
b) 在ARM系统中，函数调用的时候，参数是通过哪种方式传递的?
c) 中断(interrupt,如键盘中断)与异常(exception,如除零异常)有何区别?

a) 0x12345678
little endian        big endian 刚好反过来
高地址--〉 0x12      低地址--〉 0x12
             0x34                 0x34
             0x56                 0x56
低地址--〉 0x78      高地址--〉 0x78
b)参数<=4时候，通过R0~R3传递，>4的通过压栈方式传递

c)

异常   ：在产生时必须考虑与处理器的时钟同步，实践上，异常也称为同步中断。在处理器执行到由于编程失误而导致的错误指令时，或者在执行期间出现特殊情况(如缺页)，必须靠内核处理的时候，处理器就会产生一个异常。  
       
中断可分为同步（synchronous）中断和异步（asynchronous）中断：

1. 同步中断是当指令执行时由 CPU 控制单元产生，之所以称为同步，是因为只有在一条指令执行完毕后 CPU 才会发出中断，而不是发生在代码指令执行期间，比如系统调用。

2. 异步中断是指由其他硬件设备依照 CPU 时钟信号随机产生，即意味着中断能够在指令之间发生，例如键盘中断。

所谓中断应该是指外部硬件产生的一个电信号，从cpu的中断引脚进入，打断cpu当前的运行；
所谓异常，是指软件运行中发生了一些必须作出处理的事件，cpu自动产生一个陷入来打断当前运行，转入异常处理流程。

三知识点

a).写代码，给绝对地址0x56a00赋整型值0x55aa;
*(volatile unsigned int*)0x56a00 = 0x55aa;
最好加上关键字volatile ,防止被优化或CACHE

b.)预编译器中#error什么意思

 死循环（infinite loop)

c.)

Typedef 在C语言中频繁用以声明一个已经存在的数据类型的同义字。也可以用预处理器做类似的事。

以上两种情况的意图都是要定义dPS 和 tPS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢？（如果有的话）为什么？

 

例如，思考一下下面的例子： #define dPS struct s *  typedef struct s * tPS;  
以上两种情况的意图都是要定义dPS 和 tPS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢？（如果有的话）为什么？ 
这是一个非常微妙的问题，任何人答对这个问题（正当的原因）是应当被恭喜的。答案是：typedef更好。思考下面的例子：  dPS p1,p2;  tPS p3,p4; 
第一个扩展为  struct s * p1, p2; 
上面的代码定义p1为一个指向结构的指，p2为一个实际的结构，这也许不是你想要的。第二个例子正确地定义了p3 和p4 两个指针.

四知识点

a.)进程和线程的区别：

     1：调度：线程作为调度和分配的基本单元，进程作为拥有资源的基本单位；

      2：并发性：不仅进程可以并发执行，同一进程内的线程也可以并发执行。

      3：拥有资源：进程是拥有资源的基本独立单元，线程不拥有资源，但可以访问进程内的资源；

      4：在创建或撤销线程时，由于系统都要为之分配和回收内存资源，导致系统的开销明显大于创建或撤销线程时的开销。

b.)引用和指针的区别：

       1: 应用必须初始化，指针不必；

       2：引用处画化后不能改变，指针可以被改变；

       3：不存在指向空值的引用，但存在指向空值的指针；

 

五知识点

2. 什么是“引用”？申明和使用“引用”要注意哪些问题？

答： 引用就是某个目标变量的“别名”(alias)，对应用的操作与对变量直接操作效果完全相同。申明一个引用的时候，切记要对其进行初始化。引用声明完毕 后，相当于目标变量名有两个名称，即该目标原名称和引用名，不能再把该引用名作为其他变量名的别名。声明一个引用，不是新定义了一个变量，它只表示该引用 名是目标变量名的一个别名，它本身不是一种数据类型，因此引用本身不占存储单元，系统也不给引用分配存储单元。不能建立数组的引用。

 

3. 将“引用”作为函数参数有哪些特点？

（1）传递引用给函数与传递指针的效果是一样的。这时，被调函数的形参就成为原来主调函数中的实参变量或对象的一个别名来使用，所以在被调函数中对形参变量的操作就是对其相应的目标对象（在主调函数中）的操作。

（2） 使用引用传递函数的参数，在内存中并没有产生实参的副本，它是直接对实参操作；而使用一般变量传递函数的参数，当发生函数调用时，需要给形参分配存储单 元，形参变量是实参变量的副本；如果传递的是对象，还将调用拷贝构造函数。因此，当参数传递的数据较大时，用引用比用一般变量传递参数的效率和所占空间都 好。

（3） 使用指针作为函数的参数虽然也能达到与使用引用的效果，但是，在被调函数中同样要给形参分配存储单元，且需要重复使用"*指针变量名"的形式进行运算，这 很容易产生错误且程序的阅读性较差；另一方面，在主调函数的调用点处，必须用变量的地址作为实参。而引用更容易使用，更清晰。

 

4. 在什么时候需要使用“常引用”？　

如果既要利用引用提高程序的效率，又要保护传递给函数的数据不在函数中被改变，就应使用常引用。常引用声明方式：const 类型标识符 &引用名=目标变量名；

例1

int a ;

const int &ra=a;

ra=1; //错误

a=1; //正确

 

例2

string foo( );

void bar(string & s);

那么下面的表达式将是非法的：

bar(foo( ));

bar("hello world");

原因在于foo( )和"hello world"串都会产生一个临时对象，而在C++中，这些临时对象都是const类型的。因此上面的表达式就是试图将一个const类型的对象转换为非const类型，这是非法的。

引用型参数应该在能被定义为const的情况下，尽量定义为const 。

5. 将“引用”作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则?

格式：类型标识符 &函数名（形参列表及类型说明）{ //函数体 }

好处：在内存中不产生被返回值的副本；（注意：正是因为这点原因，所以返回一个局部变量的引用是不可取的。因为随着该局部变量生存期的结束，相应的引用也会失效，产生runtime error!

 

注意事项：

（1）不能返回局部变量的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。主要原因是局部变量会在函数返回后被销毁，因此被返回的引用就成为了"无所指"的引用，程序会进入未知状态。

（2） 不能返回函数内部new分配的内存的引用。这条可以参照Effective C++[1]的Item 31。虽然不存在局部变量的被动销毁问题，可对于这种情况（返回函数内部new分配内存的引用），又面临其它尴尬局面。例如，被函数返回的引用只是作为一 个临时变量出现，而没有被赋予一个实际的变量，那么这个引用所指向的空间（由new分配）就无法释放，造成memory leak。

（3） 可以返回类成员的引用，但最好是const。这条原则可以参照Effective C++[1]的Item 30。主要原因是当对象的属性是与某种业务规则（business rule）相关联的时候，其赋值常常与某些其它属性或者对象的状态有关，因此有必要将赋值操作封装在一个业务规则当中。如果其它对象可以获得该属性的非常 量引用（或指针），那么对该属性的单纯赋值就会破坏业务规则的完整性。

 

（4）流操作符重载返回值申明为“引用”的作用：

流 操作符<<和>>，这两个操作符常常希望被连续使用，例如：cout << "hello" << endl;　因此这两个操作符的返回值应该是一个仍然支持这两个操作符的流引用。可选的其它方案包括：返回一个流对象和返回一个流对象指针。但是对于返回 一个流对象，程序必须重新（拷贝）构造一个新的流对象，也就是说，连续的两个<<操作符实际上是针对不同对象的！这无法让人接受。对于返回一 个流指针则不能连续使用<<操作符。因此，返回一个流对象引用是惟一选择。这个唯一选择很关键，它说明了引用的重要性以及无可替代性，也许这 就是C++语言中引入引用这个概念的原因吧。赋值操作符=。这个操作符象流操作符一样，是可以连续使用的，例如：x = j = 10;或者(x=10)=100;赋值操作符的返回值必须是一个左值，以便可以被继续赋值。因此引用成了这个操作符的惟一返回值选择。

例3

＃i nclude <iostream.h>

int &put(int n);

int vals[10];

int error=-1;

void main()

{

put(0)=10; //以put(0)函数值作为左值，等价于vals[0]=10;

put(9)=20; //以put(9)函数值作为左值，等价于vals[9]=20;

cout<<vals[0];

cout<<vals[9];

}

int &put(int n)

{

if (n>=0 && n<=9 ) return vals[n];

else { cout<<"subscript error"; return error; }

}

（5） 在另外的一些操作符中，却千万不能返回引用：+-*/ 四则运算符。它们不能返回引用，Effective C++[1]的Item23详细的讨论了这个问题。主要原因是这四个操作符没有side effect，因此，它们必须构造一个对象作为返回值，可选的方案包括：返回一个对象、返回一个局部变量的引用，返回一个new分配的对象的引用、返回一 个静态对象引用。根据前面提到的引用作为返回值的三个规则，第2、3两个方案都被否决了。静态对象的引用又因为((a+b) == (c+d))会永远为true而导致错误。所以可选的只剩下返回一个对象了。

 

6. “引用”与多态的关系？

引用是除指针外另一个可以产生多态效果的手段。这意味着，一个基类的引用可以指向它的派生类实例。

例4

Class A; Class B : Class A{...}; B b; A& ref = b;

 

7. “引用”与指针的区别是什么？

指针通过某个指针变量指向一个对象后，对它所指向的变量间接操作。程序中使用指针，程序的可读性差；而引用本身就是目标变量的别名，对引用的操作就是对目标变量的操作。此外，就是上面提到的对函数传ref和pointer的区别。

8. 什么时候需要“引用”？

流操作符<<和>>、赋值操作符=的返回值、拷贝构造函数的参数、赋值操作符=的参数、其它情况都推荐使用引用。

9. 结构与联合有和区别？

1. 结构和联合都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, 联合中只存放了一个被选中的成员（所有成员共用一块地址空间）, 而结构的所有成员都存在（不同成员的存放地址不同）。 

2. 对于联合的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构的不同成员赋值是互不影响的。

 

10. 下面关于“联合”的题目的输出？

a）

＃i nclude <stdio.h>

union

{

int i;

char x[2];

}a;

void main()

{

a.x[0] = 10;

a.x[1] = 1;

printf("%d",a.i);

}

答案：266 (低位低地址，高位高地址，内存占用情况是Ox010A）

 

b)

 

main()

{

union{ /*定义一个联合*/

int i;

struct{ /*在联合中定义一个结构*/

char first;

char second;

}half;

}number;

number.i=0x4241; /*联合成员赋值*/

printf("%c%c/n", number.half.first, mumber.half.second);

number.half.first='a'; /*联合中结构成员赋值*/

number.half.second='b';

printf("%x/n", number.i);

getch();

}

答案： AB (0x41对应'A',是低位；Ox42对应'B',是高位）