嵌入式C語言經典的代碼實例

#error的作用是什么？

#error ?指令讓預處理器發出一條錯誤信息，并且會中斷編譯過程。下面我們從Linux代碼中抽取出來一小段代碼并做修改得到示例代碼：

這段示例代碼很簡單，當RX_BUF_IDX宏的值不為0~3時，在預處理階段就會通過 #error ?指令輸出一條錯誤提示信息：

"Invalid configuration for 8139_RXBUF_IDX" 下面編譯看一看結果：

位操作的基本使用

給一個32bit數據的位置1，怎么用宏來實現？

#define SET_BIT(x, bit) (x |= (1 << bit)) /* 置位第bit位 */

隱式轉換規則

如下代碼的輸出結果是？為什么？

#include 
int main(void)
{
 unsigned int a = 6;
 int b = -20;


 if (a + b > 6)
  printf("a+b大于6
");
 else
  printf("a+b小于6
");


 return 0;
}

? 程序輸出結果為：

a+b大于6

? 原因是因為編譯器會將有符號數b轉換成為一個無符號數，即此處 a+b 等價于 a+(unsigned int)b 。該程序運行在32bit環境下，b的值為 0xFFFFFFFF-20+1 = 4294967276 ，即a+b將遠遠大于6。 C 語言按照一定的規則來進行此類運算的轉換，這種規則稱為正常算術轉換，轉換的順序為：

double>float>unsigned long>long>unsigned int>int

? 即操作數類型排在后面的與操作數類型排在前面的進行運算時，排在后面的類型將隱式轉換為排在前面的類型。

typedef與define的區別

（1）#define之后不帶分號，typedef之后帶分號。（2）#define可以使用其他類型說明符對宏類型名進行擴展，而 typedef 不能這樣做。如：

#define INT1 int
unsigned INT1 n;  //沒問題
typedef int INT2;
unsigned INT2 n;  //有問題

? INT1可以使用類型說明符unsigned進行擴展，而INT2不能使用unsigned進行擴展。（3）在連續定義幾個變量的時候，typedef 能夠保證定義的所有變量均為同一類型，而 #define 則無法保證。如：

#define PINT1 int*;
P_INT1 p1,p2;  //即int *p1,p2;
typedet int* PINT2;
P_INT2 p1,p2;  //p1、p2 類型相同

? PINT1定義的p1與p2類型不同，即p1為指向整形的指針變量，p2為整形變量；PINT2定義的p1與p2類型相同，即都是指向 int 類型的指針。

寫一個MAX宏

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

? 使用括號把參數括起來可以解決了運算符優先級帶來的問題。這樣的MAX宏基本可以滿足日常使用，但是還有更嚴謹的高級寫法。感興趣的可參考文章： https://www.zhaixue.cc/c-arm/c-arm-express.html

死循環

嵌入式系統中經常要用到無限循環，你怎么樣用C編寫死循環呢？（1）while

while(1) { }

? （2）for

for(;;) { }

? （3）goto

Loop:


…


goto Loop;

?static的作用

在C語言中，關鍵字static有三個明顯的作用： 1、在函數體修飾變量一個被聲明為靜態的變量在這一函數被調用過程中維持其值不變。 2、在模塊內（但在函數體外）修飾變量一個被聲明為靜態的變量可以被模塊內所用函數訪問，但不能被模塊外其它函數訪問。它是一個本地的全局變量。 3、在模塊內修飾函數一個被聲明為靜態的函數只可被這一模塊內的其它函數調用。那就是，這個函數被限制在聲明它的模塊的本地范圍內使用。

const的作用

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;

前兩個的作用是一樣，a是一個常整型數。

第三個意味著a是一個指向常整型數的指針（也就是，整型數是不可修改的，但指針可以）。

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

最后一個意味著a是一個指向常整型數的常指針（也就是說，指針指向的整型數是不可修改的，同時指針也是不可修改的）。

volatile的作用

以下內容來自百度百科：一個定義為volatile的變量是說這變量可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設這個變量的值了。精確地說就是，優化器在用到這個變量時必須每次都小心地重新讀取這個變量的值，而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個例子： 1). 并行設備的硬件寄存器（如：狀態寄存器） 2). 一個中斷服務子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables) 3). 多線程應用中被幾個任務共享的變量回答不出這個問題的人是不會被雇傭的。我認為這是區分C程序員和嵌入式系統程序員的最基本的問題。嵌入式系統程序員經常同硬件、中斷、RTOS等等打交道，所用這些都要求volatile變量。不懂得volatile內容將會帶來災難。假設被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑這否會是這樣），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). 一個參數既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什么。 2). 一個指針可以是volatile 嗎？解釋為什么。 3). 下面的函數有什么錯誤：

int square(volatile int *ptr)
{
 return *ptr * *ptr;
}

? 下面是答案： 1). 是的。一個例子是只讀的狀態寄存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程序不應該試圖去修改它。 2). 是的。盡管這并不很常見。一個例子是當一個中服務子程序修該一個指向一個buffer的指針時。 3). 這段代碼的有個惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針 *ptr 指向值的平方，但是，由于 *ptr 指向一個volatile型參數，編譯器將產生類似下面的代碼：

int square(volatile int* &ptr)//這里參數應該申明為引用，不然函數體里只會使用副本，外部沒法更改
{
    int a,b;
    a = *ptr;
    b = *ptr;
    return a*b;
}

? 由于*ptr的值可能在兩次取值語句之間發生改變，因此a和b可能是不同的。結果，這段代碼可能返回的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;
}

?變量定義

用變量a給出下面的定義：

a)一個整型數

b) 一個指向整型數的指針

c) 一個指向指針的的指針，它指向的指針是指向一個整型數

d) 一個有10個整型數的數組

e) 一個有10個指針的數組，該指針是指向一個整型數的：

f) 一個指向有10個整型數數組的指針

g) 一個指向函數的指針，該函數有一個整型參數并返回一個整型數

h) 一個有10個函數指針的數組，該指針指向一個函數，該函數有一個整型參數并返回一個整型數

a) int a; 
b) int *a;
c) int **a;
d) int a[10]; 
e) int *a[10];
f) int ( *a)[10];
g) int ( *a)(int);
h) int ( *a[10])(int);

中斷函數

中斷是嵌入式系統中重要的組成部分，這導致了很多編譯開發商提供一種擴展—讓標準C支持中斷。具代表事實是，產生了一個新的關鍵字 __ interrupt 。下面的代碼就使用了 __ interrupt 關鍵字去定義了一個中斷服務子程序(ISR)，請評論一下這段代碼的。

__interrupt double compute_area (double radius)
{
    double area = PI * radius * radius;
    printf(" Area = %f", area);
    return area;
}

? 1). ISR 不能返回一個值。 2). ISR 不能傳遞參數。 3). 在許多的處理器/編譯器中，浮點一般都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處的寄存器入棧，有些處理器/編譯器就是不允許在ISR中做浮點運算。此外，ISR應該是短而有效率的，在ISR中做浮點運算是不明智的。 4). 與第三點一脈相承，printf()經常有重入和性能上的問題。

編輯：黃飛

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