嵌入式面试问题(1)——HelloWorld

这里有一个装了编译器和编辑器的计算机。请实现”HelloWorld“程序。在基本版本运行后,增加一个功能,从命令行中获取名字。最后,告诉我在你的代码开始执行之前(main()函数之前)发生了什么


在很多嵌入式系统中,需要从头开始开发。在这个任务的第一部分,我希望面试人能够从一个白板开始,填入基本的功能,即使是在一个不熟悉的开发环境中。我希望他具备解决这个直接明了明天的编程技能。
这是一个基础的编程问题,因此最好能熟悉简历上所述的变成语言。对这个问题来说,任何语言都是一样的。在我要求实现”HelloWorld“的时候,我考察语言的细节(如包含哪一个头文件,在C和C++中使用命令行参数)。我期望面试者可以基于编译错误去发现和解决语法问题。


这个问题的第二部分是关于嵌入式系统的切入点。纯计算机科学家会把计算机看作一个理想的盒子,在其中执行他完美的算法。在问及在main函数之前发生了什么的时候,他通常都会说:”你知道的,程序运行了。“但是他没有理解其中的含义。
但是如果他提到了”start“或者”cstart“,那么他已经在面试中有一个不错的开始了。总的来说,我希望他能知道除了我们看到的代码之外,程序还需要初始化,而不管是在什么平台。我期望能听到他说设置异常向量来处理中断、初始化关键外设、初始化栈空间、初始化变量,还有如果有C++对象则掉哦那个构造函数。如果他能说清楚编译器隐式的做了什么以及初始化代码显式的做了什么,那就更棒了。


最好的回答就是一步一步描述清楚发生了什么,并解释为什么这些事情会如此的重要,以及他们如何在嵌入式系统中发生。有经验的嵌入式工程师通常会从向量表开始,从向量表重置到系统加电行为的描述。本书的后面章节将讨论这些问题,因此即使这些名词对大家来说是陌生的也不用担心。
如果电气工程师来问这个问题,候选人就可以进一步讨论系统加电行为,那么他会给面试额外的分数。比如,解释为什么系统不可能在开关打开后1毫秒之内启动并运行。电气工程师期望听到加电时序、电压上升时间、时钟稳定时间、处理器重置/初始化延时等。

### 嵌入式软件MCU C语言面试题常见问题及解决方案 #### 1. 结构体初始化中的潜在问题 在给定的码片段中,`Test b()` 的定义方式实际上是一个函数声明而非对象实例化[^1]。这可能导致编译器错误或未定义行为,因为 `b.fun();` 将尝试调用一个不存在的对象的方法。 以下是修正后的码: ```cpp #include <iostream> struct Test { Test(int) {} Test() {} void fun() { std::cout << "Function called!" << std::endl; } }; int main(void) { Test a(1); a.fun(); // 正确的方式应该是显式的括号或者大括号初始化 Test b{}; b.fun(); return 0; } ``` 这种误解通常被称为 **Most Vexing Parse (MVP)**,即最令人困惑的解析问题。 --- #### 2. 字符串复制函数的设计与实现 关于字符串复制函数 `strcpy` 的设计,其返回值类型为 `char*` 是为了支持链式调用以及便于后续操作。例如,在某些场景下可能需要连续执行多个字符串处理命令: ```c // 使用链式调用来简化码逻辑 strcat(strcpy(buffer, "Hello "), "World"); ``` 菜鸟级别的实现虽然能够完成基本功能,但在实际应用中可能存在边界条件遗漏的风险。改进版如下所示: ```c #include <assert.h> #include <string.h> char * strcpy(char *dst, const char *src) { assert(dst != NULL && src != NULL); // 输入参数校验 char *ret = dst; while ((*dst++ = *src++) != '\0') {} return ret; // 返回目标地址以便进一步使用 } ``` 此版本通过断言机制增强了健壮性,并保留了原生接口的行为特性[^3]。 --- #### 3. 指针的理解及其应用场景 指针作为C语言的核心概念之一,在嵌入式领域尤为重要。常见的考察形式包括动态内存分配、数组越界访问防护等方面的知识点。例如下面这段程序展示了如何安全地管理堆上资源并避免野指针隐患: ```c void example_function() { int *p = malloc(sizeof(int)); // 动态申单个整数空间 if (!p) { perror("Memory allocation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } *p = 42; printf("%d\n", *p); free(p); p = NULL; // 清理完成后置零防止误用 } ``` 上述例子强调了良好的编程习惯对于减少运行期崩溃事故的重要性[^2]。 --- #### 4. 数据结构基础——栈 vs 堆 另一个高频考点涉及到存储区域的选择依据。当局部变量不足以满足需求时,则需考虑利用全局/静态区或是手动控制生命周期的自由存储池来扩展容量限制。比如构建简单的队列容器可以采用如下策略: ```c typedef struct QueueNode { int value; struct QueueNode *next; } Node_t; Node_t* create_node(int val){ Node_t* node = calloc(1,sizeof(Node_t)); if(node!=NULL){node->value=val;} return node; } void enqueue(Node_t** head_ref,int item){ Node_t* new_entry=create_node(item); if(*head_ref==NULL || (*head_ref)->next==NULL ){ /* Handle special cases */ }else{/* Normal insertion logic */} } ``` 这里体现了灵活运用不同类型的链接表节点组合达成特定目的的能力。 ---
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