6. 關(guān)鍵字static的作用是什么?

　　這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題很少有人能回答完全。在C語(yǔ)言中，關(guān)鍵字static有三個(gè)明顯的作用：

　　1) 在函數(shù)體，一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過(guò)程中維持其值不變。

　　2) 在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外)，一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪問(wèn)，但不能被模塊外其它函數(shù)訪問(wèn)。它是一個(gè)本地的全局變量。

　　3) 在模塊內(nèi)，一個(gè)被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是，這個(gè)函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。

　　大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分，一部分能正確回答第二部分，同是很少的人能懂得第三部分。這是一個(gè)應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點(diǎn)，因?yàn)樗@然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。

　　7.關(guān)鍵字const有什么含意?

　　我只要一聽(tīng)到被面試者說(shuō)："const意味著常數(shù)"，我就知道我正在和一個(gè)業(yè)余者打交道。

　　去年Dan Saks已經(jīng)在他的文章里完全概括了const的所有用法，因此ESP(譯者：Embedded Systems Programming)的每一位讀者應(yīng)該非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你從沒(méi)有讀到那篇文章，只要能說(shuō)出const意味著"只讀"就可以了。

　　盡管這個(gè)答案不是完全的答案，但我接受它作為一個(gè)正確的答案。(如果你想知道更詳細(xì)的答案，仔細(xì)讀一下Saks的文章吧。)

　　如果應(yīng)試者能正確回答這個(gè)問(wèn)題，我將問(wèn)他一個(gè)附加的問(wèn)題：

　　下面的聲明都是什么意思?

　　const int a;

　　int const a;

　　const int *a;

　　int * const a;

　　int const * a const;

　　/******/

　　前兩個(gè)的作用是一樣，a是一個(gè)常整型數(shù)。第三個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的指針。

　　第四個(gè)意思a是一個(gè)指向整型數(shù)的常指針(也就是說(shuō)，指針指向的整型數(shù)是可以修改的，但指針是不可修改的)。

　　最后一個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的常指針。如果應(yīng)試者能正確回答這些問(wèn)題，那么他就給我留下了一個(gè)好印象。

　　順帶提一句，也許你可能會(huì)問(wèn)，即使不用關(guān)鍵字 const，也還是能很容易寫出功能正確的程序，那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢?我也如下的幾下理由：

　　1) 關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息，實(shí)際上，聲明一個(gè)參數(shù)為常量是為了告訴了用戶這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾，你就會(huì)很快學(xué)會(huì)感謝這點(diǎn)多余的信息。

　　2) 通過(guò)給優(yōu)化器一些附加的信息，使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。

　　3) 合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù)，防止其被無(wú)意的代碼修改。簡(jiǎn)而言之，這樣可以減少bug的出現(xiàn)。

　　8. 關(guān)鍵字volatile有什么含意?并給出三個(gè)不同的例子。

　　一個(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。

　　精確地說(shuō)就是，優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。

　　下面是volatile變量的幾個(gè)例子：

　　1) 并行設(shè)備的硬件寄存器(如：狀態(tài)寄存器)

　　2) 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables)

　　3) 多線程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量

　　回答不出這個(gè)問(wèn)題的人是不會(huì)被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問(wèn)題。

　　搞嵌入式的家伙們經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變量。不懂得volatile的內(nèi)容將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。

　　假設(shè)被面試者正確地回答了這是問(wèn)題(嗯，懷疑是否會(huì)是這樣)，我將稍微深究一下，看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。

　　1) 一個(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。

　　2) 一個(gè)指針可以是volatile 嗎?解釋為什么。

　　3) 下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤：

　　int square(volatile int *ptr)

　　{

　　return *ptr * *ptr;

　　}

　　下面是答案：

　　1) 是的。一個(gè)例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖?。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。

　　2) 是的。盡管這并不很常見(jiàn)。一個(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer的指針時(shí)。

　　3) 這段代碼有點(diǎn)變態(tài)。這段代碼的目的是用來(lái)返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個(gè)volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：

　　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該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值!正確的代碼如下：

　　long square(volatile int *ptr)

　　{

　　int a;

　　a = *ptr;

　　return a * a;

　　}

　　位操作(Bit manipulation)

　　9. 嵌入式系統(tǒng)總是要用戶對(duì)變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個(gè)整型變量a，寫兩段代碼，第一個(gè)設(shè)置a的bit 3，第二個(gè)清除a 的bit 3。在以上兩個(gè)操作中，要保持其它位不變。

　　最佳的解決方案如下：

　　#define BIT3 (0x1 << 3)

　　static int a;

　　void set_bit3(void)

　　{

　　a |= BIT3;

　　}

　　void clear_bit3(void)

　　{

　　a &= ~BIT3;

　　}

　　一些人喜歡為設(shè)置和清除值而定義一個(gè)掩碼同時(shí)定義一些說(shuō)明常數(shù)，這也是可以接受的。我希望看到幾個(gè)要點(diǎn)：說(shuō)明常數(shù)、|=和&=~操作。

　　訪問(wèn)固定的內(nèi)存位置(Accessing fixed memory locations)

　　10. 嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪問(wèn)某特定的內(nèi)存位置的特點(diǎn)。在某工程中，要求設(shè)置一絕對(duì)地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個(gè)純粹的ANSI編譯器。寫代碼去完成這一任務(wù)。

　　這一問(wèn)題測(cè)試你是否知道為了訪問(wèn)一絕對(duì)地址把一個(gè)整型數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換(typecast)為一指針是合法的。這一問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)方式隨著個(gè)人風(fēng)格不同而不同。典型的類似代碼如下：

　　int *ptr;

　　ptr = (int *)0x67a9;

　　*ptr = 0xaa55;

　　A more obscure approach is:

　　一個(gè)較晦澀的方法是：

　　*(int * const)(0x67a9) = 0xaa55;