挑战高薪职位 | 嵌入式软件开发岗面试必备16个C语言高频问题及深度解析

本文适用应届毕业生:初探嵌入式领域,渴望系统掌握C语言面试核心考点;1-3年工程师:计划跳槽或晋升,需快速查漏补缺C语言底层知识及高频面试题;跨行业转型者:从其他领域转向嵌入式开发,急需攻克C语言技术面试难关。文中精选16道大厂真题,涵盖指针、内存管理、数据结构、编译器行为等嵌入式开发核心场景,每道题均附代码示例+技术原理剖析+避坑指南,助你从“懂语法”进阶为“懂实战”。无论面试突击还是技术深耕,均可通过本文建立清晰的C语言能力图谱,从容应对技术追问!

引言

在嵌入式领域,C语言如同“血液”般贯穿于系统开发的每个角落——从寄存器操作到内存管理,从指针运算到中断处理,掌握C语言的核心原理与实战技巧是叩开一线大厂之门的必备钥匙。然而,面对技术面试官层层递进的追问,许多开发者常陷入“看似熟悉,答不精准”的困境:指针与数组的区别究竟如何表述?volatile关键字在RTOS中为何生死攸关?内存泄漏的“幽灵”如何精准定位?

本文基于近三年华为、大疆、中兴等名企真实面试题,精选16个高频且易错的C语言问题,结合嵌入式开发典型场景,逐题拆解底层机制、编码陷阱与优化策略。无论你是正在备战秋招的“萌新”,还是渴望突破技术瓶颈的“老手”,都能在此找到从语法认知到工程思维的跃迁路径。文末附赠“面试应答话术框架”,助你在技术追问中展现深度思考,让offer触手可及!

目录

1. #define

2. 宏MIN

3. 用变量a给出下面的定义

4. 关键字static的作用是什么? 

5. const

6. volatile

7. 位操作

8. 访问某特定的内存位置

9. 中断服务子程序

10. 下面的代码输出是什么,为什么?

11. C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗,如果是它做些什么?


📚

1. #define

/* 用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒? */
#define SECONDS_PER_YEAR (60UL * 60UL * 24UL * 365UL)  

📚

2. 宏MIN

/* 写一个"标准"宏MIN ,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。 */
#define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))

📚

3. 用变量a给出下面的定义

/* 一个整型数 */
int a;


/* 一个指向整型数的指针 */
int *a;


/* 一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数 */
int **a;


/* 一个有10个整型数的数组 */
int a[10];


/* 一个有10个指针的数组,该指针是指向一个整型数的。 */
int *a[10];


/* 一个指向有10个整型数数组的指针 */
int (*a)[10];


/* 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 */
int (*a)(int a);


/* 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 */
int (*a[10])(int)

📚

4. 关键字static的作用是什么? 

  1. 在修饰变量的时候,static修饰的静态局部变量只执行一次,而且延长了局部变量的生命周期,直到程序运行结束以后才释放。

  2. static修饰全局变量的时候,这个全局变量只能在本文件中访问,不能在其它文件中访问,即便是extern外部声明也不可以。

  3. static修饰一个函数,则这个函数的只能在本文件中调用,不能被其他文件调用。Static修饰的局部变量存放在全局数据区的静态变量区。初始化的时候自动初始化为0;

    1. 不想被释放的时候,可以使用static修饰。比如修饰函数中存放在栈空间的数组。如果不想让这个数组在函数调用结束释放可以使用static修饰

    2. 考虑到数据安全性(当程想要使用全局变量的时候应该先考虑使用static)

4.1. 可以用来修饰静态数据成员和静态成员方法静态数据成员

  1. 静态数据成员可以实现多个对象之间的数据共享,它是类的所有对象的共享成员,它在内存中只占一份空间,如果改变它的值,则各对象中这个数据成员的值都被改变。

  2. 静态数据成员是在程序开始运行时被分配空间,到程序结束之后才释放,只要类中指定了静态数据成员,即使不定义对象,也会为静态数据成员分配空间。

  3. 静态数据成员可以被初始化,但是只能在类体外进行初始化,若为对静态数据成员赋初值,则编译器会自动为其初始化为0

  4. 静态数据成员既可以通过对象名引用,也可以通过类名引用。

4.2. 静态成员函数

  1. 静态成员函数和静态数据成员一样,他们都属于类的静态成员,而不是对象成员。

  2. 非静态成员函数有this指针,而静态成员函数没有this指针。

  3. 静态成员函数主要用来方位静态数据成员而不能访问非静态成员。

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5. const

关键字const有什么含意?

只要一个变量前用const来修饰,就意味着该变量里的数据只能被访问,而不能被修改,也就是意味着const“只读”(readonly)。

规则:const离谁近,谁就不能被修改;

const修饰一个变量时,一定要给这个变量初始化,若不初始化,在后面也不能初始化。

5.1. const作用

  1. 可以用来定义常量,修饰函数参数,修饰函数返回值 ,且被const修饰的东西,都受到强制保护,可以预防其它代码无意识的进行修改,从而提高了程序的健壮性(是指系统对于规范要求以外的输入能够判断这个输入不符合规范要求,并能有合理的处理方式。ps:即所谓高手写的程序不容易死);

  2. 使编译器保护那些不希望被修改的参数,防止无意代码的修改,减少bug;

  3. 给读代码的人传递有用的信息,声明一个参数,是为了告诉用户这个参数的应用目的;

5.2. const优点

  1. 编译器可以对const进行类型安全检查(所谓的类型安全检查,能将程序集间彼此隔离开来,这种隔离能确保程序集彼此间不会产生负面影响,提高程序的可读性);

  2. 有些集成化的调试工具可以对const常量进行调试,使编译器对处理内容有了更多的了解,消除了一些隐患。eg:void hanshu(const int i){.......}  编译器就会知道i是一个不允许被修改的常量

  3. 可以节省空间,避免不必要的内存分配,因为编译器通常不为const常量分配内存空间,而是将它保存在符号表中,这样就没有了存储于读内存的操作,使效率也得以提高;

  4. 可以很方便的进行参数的修改和调整,同时避免意义模糊的数字出现。

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6. volatile

关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。

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。

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7. 位操作

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bit 3,第二个清除a 的bit 3。在以上两个操作中,要保持其它位不变。

考察点

  1. 不知道如何下手。该被面者从没做过任何嵌入式系统的工作。

  2. 用bit fields。Bit fields是被扔到C语言死角的东西,它保证你的代码在不同编译器之间是不可移植的,同时也保证了的你的代码是不可 重用的。

    最近不幸看到 Infineon为其较复杂的通信芯片写的驱动程序,它用到了bit fields因此完全对我无用,因为我的编译器用其它的方 式来实现bit fields的。从道德讲:永远不要让一个非嵌入式的家伙粘实际硬件的边。

  3. 用 #defines 和 bit masks 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。最佳的解决方案如下:

#define BIT3 (0x1 << 3)
staticint a;

void set_bit3(void)
{
    a |= BIT3;
}
void clear_bit3(void)
{
    a &= ~BIT3;
}

📚

8. 访问某特定的内存位置

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。

考察点

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(typecast)为一指针是合法的。

int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;
......
*(int *const)(0x67a9) = 0xaa66;

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9. 中断服务子程序

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。具代表事实是,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。

__interrupt doublecompute_area(double radius)
{
    double area = PI * radius * radius;
    printf("\nArea = %f", area);
    return area;
}

考察点:

  1. ISR 不能返回一个值。如果你不懂这个,那么你不会被雇用的。

  2. ISR 不能传递参数。如果你没有看到这一点,你被雇用的机会等同第一项。

  3. 在许多的处理器/编译器中,浮点一般都是不可重入的。有些处理器/编译器需要让额处的寄存器入栈,有些处理器/编译器就是不允许在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。

  4. 与第三点一脉相承,printf()经常有重入和性能上的问题。如果你丢掉了第三和第四点,我不会太为难你的。不用说,如果你能得到后两点,那么你的被雇用前景越来越光明了。

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10. 下面的代码输出是什么,为什么?

voidfoo(void)
{
    unsignedint a = 6;
    int b = -20;
    (a+b > 6) ? puts("> 6") : puts("<= 6");
}

考察点:

这个问题测试你是否懂得C语言中的整数自动转换原则,我发现有些开发者懂得极少这些东西。

不管如何,这无符号整型问题的答案是输出是 ">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。

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11. C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗,如果是它做些什么?

int a = 5, b = 7, c;
c = a+++b;

考察点

这个问题将作为这个测验的一个愉快的结尾。不管你相不相信,上面的例子是完全合乎语法的。问题是编译器如何处理它?水平不高的编译作者实际上会争论这个问题,根据最处理原则,编译器应当能处理尽可能所有合法的用法。因此,上面的代码被处理成:

c = a++ + b;

因此, 这段代码持行后a = 6, b = 7, c = 12。

  • 如果你知道答案,或猜出正确答案,做得好。

  • 如果你不知道答案,我也不把这个当作问题。我发现这个问题的最大好处是这是一个关于代码编写风格,代码的可读性,代码的可修改性的好的话题。

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