第一篇:详细解析C语言Sizeof关键字_(程序员笔试常见问题)[小编推荐]
sizeof,一个其貌不扬的家伙,引无数菜鸟竟折腰,小虾我当初也没少犯迷糊,秉着“
辛苦我一个,幸福千万人”的伟大思想,我决定将其尽可能详细的总结一下。但当我总结的时候才发现,这个问题既可以简单,又可以复杂,所以本文有的地方并不
适合初学者,甚至都没有必要大作文章。但如果你想“知其然,更知其所以然”的话,那么这篇文章对你或许有所帮助。
菜鸟我对C++的掌握尚未深入,其中不乏错误,欢迎各位指正啊
1.定义:
sizeof是何方神圣sizeof乃C/C++中的一个操作符(operator)是也,简单的说其作
用就是返回一个对象或者类型所占的内存字节数。MSDN上的解释为:
The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with a variable or a type(including aggregate types).This keyword returns a value of type size_t.其返回值类型为size_t,在头文件stddef.h中定义。这是一个依赖于编译系统的值,一 般定义为
typedef unsigned int size_t;世上编译器林林总总,但作为一个规范,它们都会保证char、signed char和unsigned char的sizeof值为1,毕竟char是我们编程能用的最小数据类型。2.语法:
sizeof有三种语法形式,如下: 1)sizeof(object);// sizeof(对象);2)sizeof(type_name);// sizeof(类型);3)sizeof object;// sizeof 对象;所以,int i;sizeof(i);// ok sizeof i;// ok sizeof(int);// ok sizeof int;// error 既然写法3可以用写法1代替,为求形式统一以及减少我们大脑的负担,第3种写法,忘 掉它吧!
实际上,sizeof计算对象的大小也是转换成对对象类型的计算,也就是说,同种类型的 不同对象其sizeof值都是一致的。这里,对象可以进一步延伸至表达式,即sizeof可以
对一个表达式求值,编译器根据表达式的最终结果类型来确定大小,一般不会对表达式
进行计算。如:
sizeof(2);// 2的类型为int,所以等价于 sizeof(int);sizeof(2 + 3.14);// 3.14的类型为double,2也会被提升成double类型,所以等价
于 sizeof(double);sizeof也可以对一个函数调用求值,其结果是函数返回类型的大小,函数并不会被调用,我们来看一个完整的例子: char foo(){ printf(“foo()has been called.n”);return 'a';} int main(){ size_t sz = sizeof(foo());// foo()的返回值类型为char,所以sz = sizeof(char),foo()并不会被调用
printf(“sizeof(foo())= %dn”, sz);} C99标准规定,函数、不能确定类型的表达式以及位域(bit-field)成员不能被计算s izeof值,即下面这些写法都是错误的: sizeof(foo);// error void foo2(){ } sizeof(foo2());// error struct S { unsigned int f1 : 1;unsigned int f2 : 5;unsigned int f3 : 12;};sizeof(S.f1);// error 3.sizeof的常量性
sizeof的计算发生在编译时刻,所以它可以被当作常量表达式使用,如: char ary[ sizeof(int)* 10 ];// ok 最新的C99标准规定sizeof也可以在运行时刻进行计算,如下面的程序在Dev-C++中可以 正确执行: int n;n = 10;// n动态赋值
char ary[n];// C99也支持数组的动态定义 printf(“%dn”, sizeof(ary));// ok.输出10 但在没有完全实现C99标准的编译器中就行不通了,上面的代码在VC6中就通不过编译。
所以我们最好还是认为sizeof是在编译期执行的,这样不会带来错误,让程序的可移植 性强些。
4.基本数据类型的sizeof 这里的基本数据类型指short、int、long、float、double这样的简单内置数据类型,由于它们都是和系统相关的,所以在不同的系统下取值可能不同,这务必引起我们的注
意,尽量不要在这方面给自己程序的移植造成麻烦。一般的,在32位编译环境中,sizeof(int)的取值为4。5.指针变量的sizeof 学过数据结构的你应该知道指针是一个很重要的概念,它记录了另一个对象的地址。既
然是来存放地址的,那么它当然等于计算机内部地址总线的宽度。所以在32位计算机中,一个指针变量的返回值必定是4(注意结果是以字节为单位),可以预计,在将来的6 4位系统中指针变量的sizeof结果为8。char* pc = “abc”;int* pi;string* ps;char** ppc = &pc;void(*pf)();// 函数指针 sizeof(pc);// 结果为4 sizeof(pi);// 结果为4 sizeof(ps);// 结果为4 sizeof(ppc);// 结果为4 sizeof(pf);// 结果为4 指针变量的sizeof值与指针所指的对象没有任何关系,正是由于所有的指针变量所占内
存大小相等,所以MFC消息处理函数使用两个参数WPARAM、LPARAM就能传递各种复杂的消
息结构(使用指向结构体的指针)。6.数组的sizeof 数组的sizeof值等于数组所占用的内存字节数,如: char a1[] = “abc”;int a2[3];sizeof(a1);// 结果为4,字符 末尾还存在一个NULL终止符 sizeof(a2);// 结果为3*4=12(依赖于int)
一些朋友刚开始时把sizeof当作了求数组元素的个数,现在,你应该知道这是不对的,那么应该怎么求数组元素的个数呢Easy,通常有下面两种写法: int c1 = sizeof(a1)/ sizeof(char);// 总长度/单个元素的长度 int c2 = sizeof(a1)/ sizeof(a1[0]);// 总长度/第一个元素的长度 写到这里,提一问,下面的c3,c4值应该是多少呢 void foo3(char a3[3]){ int c3 = sizeof(a3);// c3 == } void foo4(char a4[]){ int c4 = sizeof(a4);// c4 == } 也许当你试图回答c4的值时已经意识到c3答错了,是的,c3!=3。这里函数参数a3已不
再是数组类型,而是蜕变成指针,相当于char* a3,为什么仔细想想就不难明白,我
们调用函数foo1时,程序会在栈上分配一个大小为3的数组吗不会!数组是“传址”的,调用者只需将实参的地址传递过去,所以a3自然为指针类型(char*),c3的值也就为 4。
7.结构体的sizeof 这是初学者问得最多的一个问题,所以这里有必要多费点笔墨。让我们先看一个结构体 :
struct S1 { char c;int i;};问sizeof(s1)等于多少聪明的你开始思考了,char占1个字节,int占4个字节,那么
加起来就应该是5。是这样吗你在你机器上试过了吗也许你是对的,但很可能你是错 的!VC6中按默认设置得到的结果为8。Why为什么受伤的总是我 请不要沮丧,我们来好好琢磨一下sizeof的定义——sizeof的结果等于对象或者类型所
占的内存字节数,好吧,那就让我们来看看S1的内存分配情况: S1 s1 = { 'a', 0xFFFFFFFF };定义上面的变量后,加上断点,运行程序,观察s1所在的内存,你发现了什么 以我的VC6.0为例,s1的地址为0x0012FF78,其数据内容如下: 0012FF78: 61 CC CC CC FF FF FF FF 发现了什么怎么中间夹杂了3个字节的CC看看MSDN上的说明:
When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual siz e, which may include padding bytes inserted for alignment.原来如此,这就是传说中的字节对齐啊!一个重要的话题出现了。
为什么需要字节对齐计算机组成原理教导我们这样有助于加快计算机的取数速度,否
则就得多花指令周期了。为此,编译器默认会对结构体进行处理(实际上其它地方的数
据变量也是如此),让宽度为2的基本数据类型(short等)都位于能被2整除的地址上,让宽度为4的基本数据类型(int等)都位于能被4整除的地址上,以此类推。这样,两个
数中间就可能需要加入填充字节,所以整个结构体的sizeof值就增长了。让我们交换一下S1中char与int的位置: struct S2 { int i;char c;};看看sizeof(S2)的结果为多少,怎么还是8再看看内存,原来成员c后面仍然有3个填
充字节,这又是为什么啊别着急,下面总结规律。
字节对齐的细节和编译器实现相关,但一般而言,满足三个准则: 1)结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;
2)结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding);
3)结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要编译器会在最
末一个成员之后加上填充字节(trailing padding)。对于上面的准则,有几点需要说明:
1)前面不是说结构体成员的地址是其大小的整数倍,怎么又说到偏移量了呢因为有 了第1点存在,所以我们就可以只考虑成员的偏移量,这样思考起来简单。想想为什么。
结构体某个成员相对于结构体首地址的偏移量可以通过宏offsetof()来获得,这个宏也
在stddef.h中定义,如下:
#define offsetof(s,m)(size_t)&(((s *)0)->m)例如,想要获得S2中c的偏移量,方法为 size_t pos = offsetof(S2, c);// pos等于4 2)基本类型是指前面提到的像char、short、int、float、double这样的内置数据类型,这里所说的“数据宽度”就是指其sizeof的大小。由于结构体的成员可以是复合类型,比如另外一个结构体,所以在寻找最宽基本类型成员时,应当包括复合类型成员的子
成员,而不是把复合成员看成是一个整体。但在确定复合类型成员的偏移位置时则是将
复合类型作为整体看待。
这里叙述起来有点拗口,思考起来也有点挠头,还是让我们看看例子吧(具体数值仍以
VC6为例,以后不再说明): struct S3 { char c1;S1 s;char c2 };S1的最宽简单成员的类型为int,S3在考虑最宽简单类型成员时是将S1“打散”看的,所以S3的最宽简单类型为int,这样,通过S3定义的变量,其存储空间首地址需要被4整
除,整个sizeof(S3)的值也应该被4整除。
c1的偏移量为0,s的偏移量呢这时s是一个整体,它作为结构体变量也满足前面三个
准则,所以其大小为8,偏移量为4,c1与s之间便需要3个填充字节,而c2与s之间就不需
要了,所以c2的偏移量为12,算上c2的大小为13,13是不能被4整除的,这样末尾还得补
上3个填充字节。最后得到sizeof(S3)的值为16。通过上面的叙述,我们可以得到一个公式:
结构体的大小等于最后一个成员的偏移量加上其大小再加上末尾的填充字节数目,即:
sizeof(struct)= offsetof(last item)+ sizeof(last item)+ sizeof(tr ailing padding)
到这里,朋友们应该对结构体的sizeof有了一个全新的认识,但不要高兴得太早,有
一个影响sizeof的重要参量还未被提及,那便是编译器的pack指令。它是用来调整结构
体对齐方式的,不同编译器名称和用法略有不同,VC6中通过#pragma pack实现,也可以
直接修改/Zp编译开关。#pragma pack的基本用法为:#pragma pack(n),n为字节对齐
数,其取值为1、2、4、8、16,默认是8,如果这个值比结构体成员的sizeof值小,那么
该成员的偏移量应该以此值为准,即是说,结构体成员的偏移量应该取二者的最小值,公式如下:
offsetof(item)= min(n, sizeof(item))再看示例:
#pragma pack(push)// 将当前pack设置压栈保存 #pragma pack(2)// 必须在结构体定义之前使用 struct S1 { char c;int i;};struct S3 { char c1;S1 s;char c2 };#pragma pack(pop)// 恢复先前的pack设置 计算sizeof(S1)时,min(2, sizeof(i))的值为2,所以i的偏移量为2,加上sizeof(i)等于6,能够被2整除,所以整个S1的大小为6。
同样,对于sizeof(S3),s的偏移量为2,c2的偏移量为8,加上sizeof(c2)等于9,不能
被2整除,添加一个填充字节,所以sizeof(S3)等于10。现在,朋友们可以轻松的出一口气了,:)还有一点要注意,“空结构体”(不含数据成员)的大小不为0,而是1。试想一个“不
占空间”的变量如何被取地址、两个不同的“空结构体”变量又如何得以区分呢于是,“空结构体”变量也得被存储,这样编译器也就只能为其分配一个字节的空间用于占
位了。如下: struct S5 { };sizeof(S5);// 结果为1
8.含位域结构体的sizeof 前面已经说过,位域成员不能单独被取sizeof值,我们这里要讨论的是含有位域的结构
体的sizeof,只是考虑到其特殊性而将其专门列了出来。
C99规定int、unsigned int和bool可以作为位域类型,但编译器几乎都对此作了扩展,允许其它类型类型的存在。
使用位域的主要目的是压缩存储,其大致规则为:
1)如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字
段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;
2)如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字
段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;
3)如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方
式,Dev-C++采取压缩方式;
4)如果位域字段之间穿插着非位域字段,则不进行压缩; 5)整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
还是让我们来看看例子。示例1: struct BF1 { char f1 : 3;char f2 : 4;char f3 : 5;};其内存布局为:
|_f1__|__f2__|_|____f3___|____| |_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_| 0 3 7 8 1316 位域类型为char,第1个字节仅能容纳下f1和f2,所以f2被压缩到第1个字节中,而f3只
能从下一个字节开始。因此sizeof(BF1)的结果为2。示例2: struct BF2 { char f1 : 3;short f2 : 4;char f3 : 5;};由于相邻位域类型不同,在VC6中其sizeof为6,在Dev-C++中为2。示例3: struct BF3 { char f1 : 3;char f2;char f3 : 5;};非位域字段穿插在其中,不会产生压缩,在VC6和Dev-C++中得到的大小均为3。
9.联合体的sizeof 结构体在内存组织上是顺序式的,联合体则是重叠式,各成员共享一段内存,所以整个
联合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。结构体的成员也可以是复合类型,这
里,复合类型成员是被作为整体考虑的。
所以,下面例子中,U的sizeof值等于sizeof(s)。union U { int i;char c;S1 s;}
第二篇:嵌入式程序员C语言笔试题目
华硕_嵌入式程序员C语言笔试题目
预处理器(Preprocessor).用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)
#define SECONDS_PER_YEAR(60 * 60 * 24 * 365)UL
我在这想看到几件事情:
1)#define 语法的基本知识(例如:不能以分号结束,括号的使用,等等)
2)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。
3)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。
4)如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型),那么你有了一个好的起点。记住,第一印象很重要。.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))
这个测试是为下面的目的而设的:
1)标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的。因为在 嵌入(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,对于嵌入式系统来说,为了能达到要求的性能,嵌入代码经常是必须的方法。
2)三重条件操作符的知识。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。
3)懂得在宏中小心地把参数用括号括起来
4)我也用这个问题开始讨论宏的副作用,例如:当你写下面的代码时会发生什么事?
least = MIN(*p++, b);
3.预处理器标识#error的目的是什么?
Error directives produce compiler-time error messages.死循环(Infinite loops)
4.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?
这个问题用几个解决方案。我首选的方案是:
while(1){ }
一些程序员更喜欢如下方案:
for(;;){ }
这个实现方式让我为难,因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这个作为方案,我将用这个作为一个机会去探究他们这样做的基本原理。如果他们的基本答案是:“我被教着这样做,但从没有想到过为什么。”这会给我留下一个坏印象。
第三个方案是用 goto Loop:...goto Loop;
应试者如给出上面的方案,这说明或者他是一个汇编语言程序员(这也许是好事)或者他是一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。
数据声明(Data declarations)
5.用变量a给出下面的定义
a)一个整型数(An integer)
b)一个指向整型数的指针(A pointer to an integer)c)一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数(A pointer to a pointer to an intege)r
d)一个有10个整型数的数组(An array of 10 integers)e)一个有10个指针的数组,该指针是指向一个整型数的。(An array of 10 pointers to integers)
f)一个指向有10个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integers)
g)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(A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer)
h)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(An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer)
答案是:
a)int a;// An integer
b)int *a;// A pointer to an integer
c)int **a;// A pointer to a pointer to an integer
d)int a[10];// An array of 10 integers
e)int *a[10];// An array of 10 pointers to integers
f)int(*a)[10];// A pointer to an array of 10 integers
g)int(*a)(int);// A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer
h)int(*a[10])(int);// An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer
人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题,我同意这种说法。当我写这篇文章时,为了确定语法的正确性,我的确查了一下书。但是当我被面试的时候,我期望被问到这个问题(或者相近的问题)。因为在被面试的这段时间里,我确定我知道这个问题的答案。应试者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案),那么也就没有为这次面试做准备,如果该面试者没有为这次面试做准备,那么他又能为什么出准备呢? Static
6.关键字static的作用是什么?
这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中,关键字static有三个明显的作用:
1)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。
2)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。
3)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。
大多数应试者能正确回答第一部分,一部分能正确回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点,因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。
Const
7.关键字const有什么含意?
我只要一听到被面试者说:“const意味着常数”,我就知道我正在和一个业余者打交道。去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法,因此ESP(译者:Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从没有读到那篇文章,只要能说出const意味着“只读”就可以了。尽管这个答案不是完全的答案,但我接受它作为一个正确的答案。(如果你想知道更详细的答案,仔细读一下Saks的文章吧。)
如果应试者能正确回答这个问题,我将问他一个附加的问题:
下面的声明都是什么意思?
const int a;
int const a;
const int *a;
int * const a;
int const * const a=new int(1);
/******/
前两个的作用是一样,a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针(也就是,整型数是不可修改的,但指针可以)。第四个意识a是一个指向整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是可以修改的,但指针是不可修改的)。最后一个意味着a是一个指向常整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是不可修改的,同时指针也是不可修改的)。如果应试者能正确回答这些问题,那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句,也许你可能会问,即使不用关键字 const,也还是能很容易写出功能正确的程序,那么我为什么还要如此看重关键字const呢?我也如下的几下理由:
1)关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾,你就会很快学会感谢这点多余的信息。(当然,懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让别人来清理的。)
第三篇:嵌入式程序员C语言笔试经典题
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这个测试适于不同水平的应试者,大多数初级水平的应试者的成绩会很差,经验丰富的程序员应该有很好的成绩。为了让你能自己决定某些问题的偏好,每个问题没有分配分数,如果选择这些考题为你所用,请自行按你的意思分配分数。
预处理器(Preprocessor).用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)#define SECONDS_PER_YEAR(60 * 60 * 24 * 365)UL 我在这想看到几件事情:
1)#define 语法的基本知识(例如:不能以分号结束,括号的使用,等等)
2)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。
3)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。
4)如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型),那么你有了一个好的起点。记住,第一印象很重要。.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))这个测试是为下面的目的而设的:
1)标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的。因为在嵌入(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,对于嵌入式系统来说,为了能达到要求的性能,嵌入代码经常是必须的方法。
2)三重条件操作符的知识。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。3)懂得在宏中小心地把参数用括号括起来
4)我也用这个问题开始讨论宏的副作用,例如:当你写下面的代码时会发生什么事? least = MIN(*p++, b);
3.预处理器标识#error的目的是什么?
如果你不知道答案,请看参考文献1。这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用的。只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种问题的答案。当然如果你不是在找一个书呆子,那么应试者最好希望自己不要知道答案。指令 用途
# 空指令,无任何效果
#include 包含一个源代码文件
#define 定义宏
#undef 取消已定义的宏
#if 如果给定条件为真,则编译下面代码
#ifdef 如果宏已经定义,则编译下面代码
#ifndef 如果宏没有定义,则编译下面代码
#elif 如果前面的#if给定条件不为真,当前条件为真,则编译下面代码 #endif 结束一个#if……#else条件编译块
#error 停止编译并显示错误信息
死循环(Infinite loops)
4.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? 这个问题用几个解决方案。我首选的方案是:
while(1){ }
一些程序员更喜欢如下方案:
for(;;){ }
这个实现方式让我为难,因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这个作为方案,我将用这个作为一个机会去探究他们这样做的基本原理。如果他们的基本答案是:“我被教着这样做,但从没有想到过为什么。”这会给我留下一个坏印象。
第三个方案是用 goto Loop:...goto Loop;应试者如给出上面的方案,这说明或者他是一个汇编语言程序员(这也许是好事)或者他是一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。
数据声明(Data declarations)
5.用变量a给出下面的定义 a)一个整型数(An integer)
//int a me b)一个指向整型数的指针(A pointer to an integer)
//int *a me c)一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数(A pointer to a pointer to an intege)r
//int ** a me
d)一个有10个整型数的数组(An array of 10 integers)//int a[10] me e)一个有10个指针的数组,该指针是指向一个整型数的。(An array of 10 pointers to integers)
// int * a[10] me f)一个指向有10个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integers)
//in t(*a)[10] me g)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(A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer)
int(*fun)(int)
h)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(An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer)
//int(*fun[10])(int)答案是:
a)int a;// An integer b)int *a;// A pointer to an integer c)int **a;// A pointer to a pointer to an integer d)int a[10];// An array of 10 integers e)int *a[10];// An array of 10 pointers to integers f)int(*a)[10];// A pointer to an array of 10 integers g)int(*a)(int);// A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer h)int(*a[10])(int);// An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer
人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题,我同意这种说法。当我写这篇文章时,为了确定语法的正确性,我的确查了一下书。但是当我被面试的时候,我期望被问到这个问题(或者相近的问题)。因为在被面试的这段时间里,我确定我知道这个问题的答案。应试者如果不知道所有的答案(或至少大部分答案),那么也就没有为这次面试做准备,如果该面试者没有为这次面试做准备,那么他又能为什么出准备呢?
Static
6.关键字static的作用是什么?
这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中,关键字static有三个明显的作用: 1)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。
2)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。
3)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。
大多数应试者能正确回答第一部分,一部分能正确回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点,因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。
Const
7.关键字const有什么含意?
我只要一听到被面试者说:“const意味着常数”,我就知道我正在和一个业余者打交道。去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法,因此ESP(译者:Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你从没有读到那篇文章,只要能说出const意味着“只读”就可以了。尽管这个答案不是完全的答案,但我接受它作为一个正确的答案。(如果你想知道更详细的答案,仔细读一下Saks的文章吧。)
如果应试者能正确回答这个问题,我将问他一个附加的问题: 下面的声明都是什么意思?
const int a;int const a;const int *a;int * const a;int const * a const;
/******/ 前两个的作用是一样,a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针(也就是,整型数是不可修改的,但指针可以)。第四个意识a是一个指向整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是可以修改的,但指针是不可修改的)。最后一个意味着a是一个指向常整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是不可修改的,同时指针也是不可修改的)。如果应试者能正确回答这些问题,那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句,也许你可能会问,即使不用关键字 const,也还是能很容易写出功能正确的程序,那么我为什么还要如此看重关键字const呢?我也如下的几下理由:
1)关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾,你就会很快学会感谢这点多余的信息。(当然,懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让别人来清理的。)2)通过给优化器一些附加的信息,使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。
3)合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改。简而言之,这样可以减少bug的出现。
Volatile
8.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
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。搞嵌入式的家伙们经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所有这些都要求用到volatile变量。不懂得volatile的内容将会带来灾难。
假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑是否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1)一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。2);一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。3);下面的函数有什么错误:
int square(volatile int *ptr){ return *ptr * *ptr;}
下面是答案:
1)是的。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。
2);是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。3)这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码:
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该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下:
long square(volatile int *ptr){ int a;a = *ptr;return a * a;}
位操作(Bit manipulation)
9.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。对这个问题有三种基本的反应
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。我最近不幸看到 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)static int a;
void set_bit3(void){ a |= BIT3;} void clear_bit3(void){ a &= ~BIT3;}
一些人喜欢为设置和清除值而定义一个掩码同时定义一些说明常数,这也是可以接受的。我希望看到几个要点:说明常数、|=和&=~操作。
访问固定的内存位置(Accessing fixed memory locations)
10.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。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。这一问题的实现方式随着个人风格不同而不同。典型的类似代码如下: int *ptr;ptr =(int *)0x67a9;*ptr = 0xaa55;
A more obscure approach is: 一个较晦涩的方法是:
*(int * const)(0x67a9)= 0xaa55;
即使你的品味更接近第二种方案,但我建议你在面试时使用第一种方案。
中断(Interrupts)
11.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的。
__interrupt double compute_area(double radius){ double area = PI * radius * radius;printf(“nArea = %f”, area);return area;}
这个函数有太多的错误了,以至让人不知从何说起了:
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。
代码例子(Code examples).下面的代码输出是什么,为什么?
void foo(void){ unsigned int a = 6;int b =-20;(a+b > 6)? puts(“> 6”): puts(“<= 6”);} 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。如果你答错了这个问题,你也就到了得不到这份工作的边缘。
13.评价下面的代码片断:
unsigned int zero = 0;unsigned int compzero = 0xFFFF;/*1's complement of zero */
对于一个int型不是16位的处理器为说,上面的代码是不正确的。应编写如下:
unsigned int compzero = ~0;这一问题真正能揭露出应试者是否懂得处理器字长的重要性。在我的经验里,好的嵌入式程序员非常准确地明白硬件的细节和它的局限,然而PC机程序往往把硬件作为一个无法避免的烦恼。
到了这个阶段,应试者或者完全垂头丧气了或者信心满满志在必得。如果显然应试者不是很好,那么这个测试就在这里结束了。但如果显然应试者做得不错,那么我就扔出下面的追加问题,这些问题是比较难的,我想仅仅非常优秀的应试者能做得不错。提出这些问题,我希望更多看到应试者应付问题的方法,而不是答案。不管如何,你就当是这个娱乐吧...动态内存分配(Dynamic memory allocation)
14.尽管不像非嵌入式计算机那么常见,嵌入式系统还是有从堆(heap)中动态分配内存的过程的。那么嵌入式系统中,动态分配内存可能发生的问题是什么?
这里,我期望应试者能提到内存碎片,碎片收集的问题,变量的持行时间等等。这个主题已经在ESP杂志中被广泛地讨论过了(主要是 P.J.Plauger, 他的解释远远超过我这里能提到的任何解释),所有回过头看一下这些杂志吧!让应试者进入一种虚假的安全感觉后,我拿出这么一个小节目: 下面的代码片段的输出是什么,为什么?
char *ptr;if((ptr =(char *)malloc(0))== NULL)puts(“Got a null pointer”);else puts(“Got a valid pointer”);
这是一个有趣的问题。最近在我的一个同事不经意把0值传给了函数malloc,得到了一个合法的指针之后,我才想到这个问题。这就是上面的代码,该代码的输出是“Got a valid pointer”。我用这个来开始讨论这样的一问题,看看被面试者是否想到库例程这样做是正确。得到正确的答案固然重要,但解决问题的方法和你做决定的基本原理更重要些。
Typedef 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:
#define dPS struct s * typedef struct s * 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?
这是一个非常微妙的问题,任何人答对这个问题(正当的原因)是应当被恭喜的。答案是:typedef更好。思考下面的例子:
dPS p1,p2;tPS p3,p4;第一个扩展为
struct s * p1, p2;.上面的代码定义p1为一个指向结构的指,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。
晦涩的语法.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;
这个问题将做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。
第四篇:程序员教你学C语言
程序员教你学C语言
很多小伙伴都老是会碰到疑问,其实还是基础没打扎实,这些题如果你不看答案你能知道多少呢?如果还有很多不知道就证明基础没打扎实,如果你还在入门纠结,如果你还在苦恼怎么入门!小编有个建议,可以加小编弄的一个C语言交流基地,大家可以进入交流基地:565122788,里面新手入门资料,可以说从零到项目实战,都是可以免费获取的,还有程序员大牛为各位免费解答问题,热心肠的小伙伴也是蛮多的。不失为是一个交流的的好地方,小编在这里邀请大家加入我的大家庭。欢迎你的到来。一起交流学习!共同进步!小编等你!还有前面没有看的同学最好从程序员教你学C语言
(一)开始看哦,尤其是基础还没打扎实的同学!
今天只举几个例子,主要帮大家巩固循环的知识,每个例子大家都要敲键盘敲出来,然后运行成功了才算掌握了,不然还是眼高手低,看上去懂了,一到写程序又犯难了。我发现有不少人热衷于打印图形,所以就弄了几个图形。第一个是打印金字塔。代码和运行图如下:
首先定义了两个变量i、j,然后使用system(“color 0e”)改变颜色。接下来会进入一个外层循环,其中的i代表层数,我们可以看到这里金字塔有6层,所以i的取值范围也是0<=i<6,第一次进循环时,i=0,然后到第一个内层循环,这个循环的初始条件是j=6-i=6,结束条件是j>0,所以这里会打印6个空格,然后来到第二个内层循环,这个循环的初始条件是j=1;结束条件是j<=2*i+1=1,所以这里会打印一个星,然后会以printf(“ ”)打印一个换行结束第一次外层循环,然后开始第二次外层循环,如此反复,最后就得到了如上所示的图形。
不理解的话可以把外层循环for(i = 0;i < 6;i++)的i<6改成i<3,这样就只会打印三行,可以便于理解。
第二个是打印菱形,其实就是上一个图形的变化,效果和代码如下:
可以看到,我们这个图形是上下对称的,所以打印菱形上半部分(就是上一个例子的打印金字塔)的代码和下半部分的代码十分相似,只是把外层循环的头部从for(i = 0;i < 6;i++)变成了for(i = 6;i >= 0;i--),大家理解一下代码,菱形的上半部分,打印的星星数会越来越多,从1到3再到5再到7...而星星前面的空格数会越来越少,从6到5再到4再到3...而菱形的下半部分刚好反过来了,所以只需要修改很少的代码就能实现菱形了
接下来是打印一个五角星,这是之前一个萌萌哒妹纸学习的代码,因为我比较懒啦,所以没做修改就直接拿来了,希望不要介意 #include
这个程序很明显分成了四块,由四个外层for循环构成,for(n1=1;n1<6;n1++)打印最上面5行,for(n2=1;n2<5;n2++)打印中间4行,for(n3=1;n3<3;n3++)打印下面2行行,for(n4=1;n4<5;n4++)打印最下面4行,大家自己理解下代码,不懂的就问
最后一个图形是我刚刚写的六芒星,完整的代码输出结果是这样的:
学习交流群(565122788)
但是我这里只给出一半代码,剩下的需要大家自己学完成,当是对自己的考验也好,作业也罢,还是希望大家能够自己亲自动手试一下的。不懂的就再问 #include
更多的数据类型和循环
前面我们说为了让计算机能够识别一个变量到底占了多少字节,我们需要为变量定义数据类型,那究竟有多少种数据类型呢,其实前面我给出32个关键字里面就已经包括了,short、int、long、char、float、double这6个关键字代表了C语言里的6中基本数据类型,怎么去理解它们呢,举个例子:大家都见过剪卡器吧?(没见过?手机卡总见过吧)。我们知道不同的手机使用的手机卡的大小是有区别的,我们通常是用剪卡器,拿着它把原来移动的大卡这么一咔,一个小卡就出来了,不同型号的剪卡器咔出来的手机卡大小不一样,比如苹果手机的卡就特别小,三星的卡稍微大点......,现在我们联想一下,short、int、long、char、float、double这六个东东是不是很像不同类型的剪卡器?拿着它们在内存上咔咔咔,不同大小的内存就分配好了。在32位的系统下short咔出来的内存大小是2个字节(也叫byte);int咔出来的内存大小是4个byte;long咔出来的内存大小是4个byte;float咔出来的内存大小是4个byte;double咔出来的内存大小是8个byte;char咔出来的内存大小是1个byte。接下来我们就写程序看看这些基本的数据类型在我们自己电脑上的大小吧。
其中sizeof关键字可以确定给定的类型占据了多少字节,它后面可以直接跟类型的关键字,比如sizeof(int),也可以跟变量(比如sizeof(i))甚至是表达式,比如最后一行的sizeof(i-1),它的结果是表达式的计算结果所占据的字节数,i-1的结果为0,0也是整数,所以占据的字节数为4。(注意这里是指的32位的编译环境下的情况,具体平台大家可以运行这个程序测试一下)。然后接下来是对这6种基本数据的使用情况
可以看到,两组都是同样的数据,但是最后打印出来的结果,上面一组数据中字符变量、浮点变量和双精度变量打印出来的结果都不对。原因是什么呢,因为是printf的第一个参数,%d这个符号,前面的%是占位符,后面的这个d代表是以整数形式打印出来,而不同的数据类型要以不同的形式打印出来,所以总结一下,%c表示打印字符、%f是打印浮点数、%lf是打印双精度,%hd、%d、%ld分别是打印短整型、整型和长整型
关于上面的字符c='a'为什么按%d整数打印是97的问题,这个其实就涉及到ascii码表了,我们知道在计算机底层,所有的数据都是以0和1存储的,那计算机如何识别像a、b、c这样的字符呢,其他它们最终在计算机里也是被以0、1数据的形式存放的,而且美国人就为它们指定了一个统一的标准,就是ascii编码,图片如下
可以看到小写字符a的ascii码值的十进制就是97,而大写A的ascii码是65,printf中的%d就是以十进制整数方式输出它在内存中的数据,所以就输出了97 接下来将大家使用这些基本数据类型最容易犯错的一点,就是极限值,我们知道计算机里的一位只能表示0或者1,而两位只能表示0、1、2、3,依次类推,我们如果有N位,那也只能表示2的N次方个数据,我们说int是4字节的,就是32位,所以int也是有极限值的,那是不是就是2的32次方呢,理论上来讲,它能表示这么多的数据,但是因为有正负数的存在,这个值还得减半,我们接下来的程序就是测试你机器上的这些基本类型的极限值的,注意unsigned这个修饰符就是无符号的数,比如unsigned int,这就是无符号整数,这样它能表示的范围就是0~4294967295(2的32次方-1)了。不小心极限值的话,就会经常犯错
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另外两种循环:while循环和do...while循环(还有一种可以构成循环的是goto,但是先不讲).while循环的格式: while(表达式){ 循环执行语句;} 下一条语句;while循环和for循环的区别在于它的循环头部没有赋初值的操作,一开始就会进行循环表达式的判断,如果表达式成立,则进入循环,否则跳到循环的下一条语句。看一个例子 # include
第五篇:C语言 C++ volatile关键字作用与嵌入式系统程序员
C语言 C++ volatile关键字作用与嵌入式系统程序员
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改。
用volatile关键字声明的变量i每一次被访问时,执行部件都会从i相应的内存单元中取出i的值。
没有用volatile关键字声明的变量i在被访问的时候可能直接从cpu的寄存器中取值(因为之前i被访问过,也就是说之前就从内存中取出i的值保存到某个寄存器中),之所以直接从寄存器中取值,而不去内存中取值,是因为编译器优化代码的结果(访问cpu寄存器比访问ram快的多)。
以上两种情况的区别在于被编译成汇编代码之后,两者是不一样的。之所以这样做是因为变量i可能会经常变化,保证对特殊地址的稳定访问。
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。
使用该关键字的例子如下:
int volatile nVint;
当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。
例如:
volatile int i=10;
int a = i;
...//其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作
int b = i;
volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来,如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。
注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:
首先,用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的代码:
#i nclude
void main()
{
int i=10;
int a = i;
printf(“i= %dn”,a);
//下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf(“i= %dn”,b);
}
然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 32
然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下:
i = 10
i = 10
输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。
下面,我们把 i的声明加上volatile关键字,看看有什么变化:
#i nclude
void main()
{
volatile int i=10;
int a = i;
printf(“i= %dn”,a);
__asm {
mov dword ptr [ebp-4], 20h
}
int b = i;
printf(“i= %dn”,b);
}
分别在调试版本和release版本运行程序,输出都是:
i = 10
i = 32
这说明这个关键字发挥了它的作用!
文章一:
讲讲volatile的作用
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 回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。
假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑这否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1).一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。2).一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。3).下面的函数有什么错误:
int square(volatile int *ptr){ return *ptr * *ptr;} 下面是答案:
1).是的。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。
2).是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
3).这段代码的有个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码: 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该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下: long square(volatile int *ptr){ int a;a = *ptr;return a * a;} 讲讲我的理解:(欢迎打板子...~~!)
关键在于两个地方:
1.编译器的优化(请高手帮我看看下面的理解)
在本次线程内, 当读取一个变量时,为提高存取速度,编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中;以后,再取变量值时,就直接从寄存器中取值;
当变量值在本线程里改变时,会同时把变量的新值copy到该寄存器中,以便保持一致
当变量在因别的线程等而改变了值,该寄存器的值不会相应改变,从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致
当该寄存器在因别的线程等而改变了值,原变量的值不会改变,从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致
举一个不太准确的例子:
发薪资时,会计每次都把员工叫来登记他们的银行卡号;一次会计为了省事,没有即时登记,用了以前登记的银行卡号;刚好一个员工的银行卡丢了,已挂失该银行卡号;从而造成该员工领不到工资
员工 -- 原始变量地址
银行卡号 -- 原始变量在寄存器的备份
2.在什么情况下会出现(如1楼所说)
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
补充: volatile应该解释为“直接存取原始内存地址”比较合适,“易变的”这种解释简直有点误导人;
“易变”是因为外在因素引起的,象多线程,中断等,并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了,假如没有外因,即使用volatile定义,它也不会变化;
而用volatile定义之后,其实这个变量就不会因外因而变化了,可以放心使用了; 大家看看前面那种解释(易变的)是不是在误导人
------------简明示例如下:------------------
volatile关键字是一种类型修饰符,用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改,比如:操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量,编译器对访问该变量的代码就不再进行优化,从而可以提供对特殊地址的稳定访问。使用该关键字的例子如下: int volatile nVint;>>>>当要求使用volatile 声明的变量的值的时候,系统总是重新从它所在的内存读取数据,即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。例如:
volatile int i=10;int a = i;...//其他代码,并未明确告诉编译器,对i进行过操作 int b = i;>>>>volatile 指出 i是随时可能发生变化的,每次使用它的时候必须从i的地址中读取,因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在b中。而优化做法是,由于编译器发现两次从i读数据的代码之间的代码没有对i进行过操作,它会自动把上次读的数据放在b中。而不是重新从i里面读。这样以来,如果i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错,所以说volatile可以保证对特殊地址的稳定访问。
>>>>注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面通过插入汇编代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响:
>>>>首先,用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的代码: >> #i nclude
------------------------------------
volatile对应的变量可能在你的程序本身不知道的情况下发生改变
比如多线程的程序,共同访问的内存当中,多个程序都可以操纵这个变量 你自己的程序,是无法判定合适这个变量会发生变化
还比如,他和一个外部设备的某个状态对应,当外部设备发生操作的时候,通过驱动程序和中断事件,系统改变了这个变量的数值,而你的程序并不知道。
对于volatile类型的变量,系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取,而不会利用cache当中的原有数值,以适应它的未知何时会发生的变化,系统对这种变量的处理不会做优化——显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。
------------------
典型的例子
for(int i=0;i<100000;i++);这个语句用来测试空循环的速度的
但是编译器肯定要把它优化掉,根本就不执行 如果你写成
for(volatile int i=0;i<100000;i++);它就会执行了
volatile的本意是“易变的” 由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如:
static int i=0;
int main(void){...while(1){ if(i)dosomething();} }
/* Interrupt service routine.*/ void ISR_2(void){ i=1;}
程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main当中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因此
可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被
调用。如果将将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化(肯定执行)。此例中i也应该如此说明。
一般说来,volatile用在如下的几个地方:
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;
另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性(相互关联的几个标志读了一半被打断了重写),在1中可以通过关中断来实
现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依靠硬件的良好设计了。