2.7 嵌入式C程序设计测试题

嵌入式系统程序设计大连理工大学软件学院嵌入式系统工程系赖晓晨嵌入式C程序设计测试题†以下试题从各个角度考察了你是否具备嵌入式C程序员需要知道的各种知识。★★★★题目1†用预处理指令#define声明一个常数，用以表明一年中有多少秒（忽略闰年问题）题目1分析†#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。题目1答案†用预处理指令#define声明一个常数，用以表明一年中有多少秒（忽略闰年问题）#defineSECONDS_PER_YEAR31536000UL题目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。题目2分析†标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的。因为在inline操作符变为标准C的一部分之前，宏是方便产生嵌入代码的唯一方法†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†了解宏的副作用，例如：当你写下面的代码时会发生什么事？least=MIN(*p++,b);源程序main(){inta=1;intb;if(a==1)b=1;elseb=0;}5:if(a==1)0040104Fcmpdwordptr[ebp-4],100401053jnemain+2Eh(0040105e)6:b=1;00401055movdwordptr[ebp-8],17:else0040105Cjmpmain+35h(00401065)8:b=0;0040105Emovdwordptr[ebp-8],0Vc6编译源程序main(){inta=1;intb;b=((a==1)?1:0);}5:b=((a==1)?1:0);0040104Fxoreax,eax00401051cmpdwordptr[ebp-4],100401055seteal00401058movdwordptr[ebp-8],eaxVc6编译题目2答案†写一个标准宏MIN，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。#defineMIN(A,B)((A)=(B)?(A):(B))题目3†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？题目3分析1.while(1){}2.for(;;){}3.Loop:...gotoLoop;题目4†用变量a给出下面的定义„一个整型数„一个指向整型数的指针„一个指向指针的的指针，它指向的指针是指向一个整型数„一个有10个整型数的数组„一个有10个指针的数组，该指针是指向一个整型数的。„一个指向有10个整型数数组的指针„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„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题目4答案†inta;†int*a;†int**a;†inta[10];†int*a[10];†int(*a)[10];†int(*a)(int);†int(*a[10])(int);题目5†关键字static的作用是什么？题目5答案†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。†不懂第三个答案是一个严重的缺点，这涉及到本地化数据和代码范围的好处和重要性。题目6†关键字const有什么含意？题目6分析constinta;intconsta;constint*a;int*consta;constint*consta;题目7†关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。题目7分析†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。题目7答案†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-automaticvariables)†多线程应用中被几个任务共享的变量题目7扩展†一个参数既可以是const还可以是volatile吗？为什么。†一个指针可以是volatile吗？为什么。†下面的函数能返回ptr指向对象的平方吗？intsquare(volatileint*ptr){return*ptr**ptr;}题目7扩展答案†既可以是const还可以是volatile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。†指针可以是volatile的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。题目7扩展答案（续）†如果这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，可能会得不到期望值，因为编译器将产生类似下面的代码：intsquare(volatileint*ptr){inta,b;a=*ptr;b=*ptr;returna*b;}题目7扩展答案（续）†正确的应该这样：longsquare(volatileint*ptr){inta;a=*ptr;returna*a;}题目8†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bit3，第二个清除a的bit3。在以上两个操作中，要保持其它位不变。题目8答案†用#defines和bitmasks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。#defineBIT3(0x13)staticinta;voidset_bit3(void){a|=BIT3;}voidclear_bit3(void){a&=~BIT3;}题目9†嵌入式系统经常具有要求程序员去访问某特定的内存位置的特点。在某工程中，要求设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为0xaa66。编译器是一个纯粹的ANSI编译器。写代码去完成这一任务。题目9分析†这一问题测试你是否知道为了访问一绝对地址把一个整型数强制转换为一指针是合法的。这一问题的实现方式随着个人风格不同而不同。题目9答案†一个比较好的方法：†一个较为晦涩的方法：int*ptr;ptr=(int*)0x67a9;*ptr=0xaa55;*(int*const)(0x67a9)=0xaa55;题目10†中断是嵌入式系统中重要的组成部分，这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断，由此产生了一个新的关键字__interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR)，请评论一下这段代码的。题目10（续）__interruptdoublearea(doubleradius){doublearea=PI*radius*radius;printf(\nArea=%f,area);returnarea;}题目10分析†ISR不能返回一个值。†ISR不能传递参数。†许多处理器/编译器不允许在ISR中做浮点运算。此外，ISR应该是短而有效率的，在ISR中做浮点运算是不明智的。†printf()经常有重入和性能上的问题。题目11†下面的代码输出是什么，为什么？voidfoo(void){unsignedinta=6;intb=-20;(a+b6)?puts(6):puts(=6);}题目11分析†这个问题测试你是否懂得C语言中的整数自动转换原则。这题答案是输出是6。原因是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。这一点对于应当频繁用到无符号数据类型的嵌入式系统来说是丰常重要的。题目11答案题目12†评价下面的代码片断：求0的反码unsignedintzero=0;unsignedintcompzero=0xFFFF;/*1'scomplementofzero*/题目12答案†求0的反码unsignedintcompzero=~0;/*1'scomplementofzero*/题目13†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。例如，思考一下下面的例子：#definedPSstructs*typedefstructs*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？题目13分析†答案是：typedef更好。思考下面的例子：dPSp1,p2;tPSp3,p4;第一个扩展为structs*p1,p2;上面的代码定义p1为一个指向结构的指针，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。题目14†下面的代码是合法的吗，如果是它做些什么？inta=5,b=7,c;c=a+++b;题目14答案†下面的代码是合法的吗，如果是它做些什么？inta=5,b=7,c;c=a+++b;上面的代码被处理成：c=a+++b;这段代码执行后a=6,b=7,c=12。