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发表于:2008-1-15 10:09:20
标签:C语言  位操作  

0

C语言中常见的置位操作

如何对某一位置0或者置1?
方法一:
写成宏,方便移植
#define setbit(x,y) x|=(1<<y) //将X的第Y位置1
#define clrbit(x,y) x&=!(1<<y) //将X的第Y位清0
 
方法二:
C语言位运算除了可以提高运算效率外,在嵌入式系统的编程中,它的另一个最典型的应用,而且十分广泛地正在被使用着的是位间的与(&)、或(|)、非(~)操作,这跟嵌入式系统的编程特点有很大关系。我们通常要对硬件寄存器进行位设置
 
譬如,我们通过将AM186ER型80186处理器的中断屏蔽控制寄存器的
第低6位设置为0(开中断2),最通用的做法是:

#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp &~INT_I2_MASK);

而将该位设置为1的做法是:

#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp | INT_I2_MASK);

判断该位是否为1的做法是:

#define INT_I2_MASK 0x0040
wTemp = inword(INT_MASK);
if(wTemp & INT_I2_MASK)
{
… /* 该位为1 */
}

方法三:
int a|=(1<<x) //X就是某位需要置1的数字,如第四位置1为: a|=(1<<4)
int b&=~(1<<x) //把某位置0
x=x|0x0100    //把第三位置1
x=x&0x1011    //把第三位置0
#define BitGet(Number,pos) ((Number) >> (pos)&1)) //用宏得到某数的某位
#define BitGet(Number,pos) ((Number) |= 1<<(pos)) //把某位置1
#define BitGet(Number,pos) ((Number) &= ~(1<<(pos)) //把某位置0
#define BitGet(Number,pos) ((Number) ^= 1<<(pos)) //把Number的POS位取反
典型操作有:
WTCON |=  (1 << 5) //WTCON的第五位清1
WTCON &= ~(1 << 5) //WTCON的第五位清0 
 
上述方法在嵌入式系统的编程中是非常常见的,我们需要牢固掌握。

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发表于:2007-12-20 21:38:25
标签:C51单片机  延时函数  

1

用C51编写单片机延时函数

参考了51单片机 Keil C 延时程序的简单研究,自己也亲身测试和计算了一些已有的延时函数。

这里假定单片机是时钟频率为12MHz,则一个机器周期为:1us.
参考了
51单片机 Keil C 延时程序的简单研究后,我们可知道, 在Keil C中获得最为准确的延时函数将是

void delay(unsigned char t)
{
    
while(--t);
}
反汇编代码如下:

执行DJNZ指令需要2个机器周期,RET指令同样需要2个机器周期,根据输入t,在不计算调用delay()所需时间的情况下,具体时间延时如下:
t Delay Time (us)
1 2×1+2 =4
2 2×2+2=6
N 2×N+2=2(N+1)


当在main函数中调用delay(1)时, 进行反汇编如下:

调用delay()时,多执行了两条指令,其中MOV R, #data需要1个机器周期,LJMP需要2个机器周期,即调用delay()需要3us.

Keil C仿真截图与计算过程:



加上调用时间,准确的计算时间延时与Keil C仿真对比如下:(可见,仿真结果和计算结果是很接近的)
t Delay Time (us) 仿真11.0592Mhz时钟(us)
1 3+2×1+2 =7 | 7.7(实际) 7.60
2 3+2×2+2=9 | 9.9 9.76
N 3+2×N+2=2N+5 | (2N+5)*1.1 /
3 11 | 12.1 11.94
15 35 | 38.5  37.98
100 205 | 225.5 222.44
255 515 | 566.5 558.81

也就是说,这个延时函数的精度为2us,最小的时间延时为7us,最大的时间延时为3+255×2+2=515us.  
实际中使用11.0592MHz的时钟,这个延时函数的精度将为2.2us,最小时间延时为7.7us, 最大时间延时为566.5us.
这个时间延时函数,对于与DS18B20进行单总线通信,已经足够准确了。

现在,我们将时钟换成11.0592MHz这个实际用到的频率,每个机器周期约为1.1us.
现在让我们来分析一下这个之前用过的延时函数:
//延时函数, 对于11.0592MHz时钟, 例i=10,则大概延时10ms.
void delayMs(unsigned int i)
{
    unsigned 
int j;
    
while(i--)
    
{
        
for(j = 0; j < 125; j++);
    }

}

它的反汇编代码如下:

分析: T表示一个机器周期(调用时间相对于这个ms级的延时来说,可忽略不计)
 1  C:0000      MOV   A,    R7       ;1T 
 2                   DEC   R7                ;1T   低8位字节减1
 3                   MOV   R2,   0x06   ;2T
 4                   JNZ   C:0007          ;2T   若低8位字节不为0, 则跳到C:0007
 5                   DEC   R6                ;1T   低8位字节为0, 则高8位字节减1
 6 C:0007      ORL   A,   R2         ;1T
 7                   JZ      C:001D         ;2T   若高8位也减为0, 则RET
 8                   CLR   A                  ;1T   A清零
 9                   MOV   R4,   A        ;1T   R4放高位
10                   MOV   R5,   A        ;1T   R5放低位
11 C:000D      CLR   C                  ;1T   C清零
12                   MOV   A,   R5        ;1T   
13                   SUBB   A, #0x7d    ;1T   A = A-125
14                   MOV   A,   R4        ;1T   
15                   SUBB   A,  #0x00   ;1T   A 
16                   JNC  C:0000           ;2T   A为零则跳到C:0000
17                   INC   R5                 ;1T   R5增1
18                   CJNE R5,#0x00, C:001B ;2T   R5>0, 跳转到C:000D
19                   INC   R4                 ;1T
20 C:001B      SJMP      C:000D    ;2T
21 C:001D      RET

对于delayMs(1), 执行到第7行就跳到21行, 共需时12T, 即13.2us
对于delayMs(2), 需时9T+13T+124×10T+7T+12T = 9T+13T+1240T+7T+12T =1281T =1409.1us.
对于delayMs(3), 需时9T×(3-1)+(13T+124×10T+7T)×(3-1)+12T 
                                =1269T×(3-1)+12T=2550T=2805us.
对于delayMs(N),N>1, 需时1269T×(N-1)+12T = 1269NT-1257T=(1395.9N-1382.7)us.

利用Keil C仿真delayMs(1) = 0.00166558s = 1.67ms 截图如下:




由分析可知具体的计算延时时间与Keil C仿真延时对比如下:
i Time Delay 仿真延时
1 13.2us 1.67ms
2 1409.1us 3.31ms
3 2805us 4.96ms
N (1395.9N-1382.7)us
10 12.6ms 16.50ms
20 26.5ms 32.98ms
30 40.5ms 49.46ms
50 68.4ms 82.43ms
100 138.2ms 164.84ms
200 277.8ms 329.56ms
500 696.6ms 824.13ms
1000 1394.5ms 1648.54ms
1500 2092.5ms 2472.34ms
2000 2790.4ms 3296.47ms
5 5.6ms 8.26ms
73 100.5ms 120.34ms
720 1003.7ms = 1s 1186.74ms


计算delayMs(10)得到延时时间为:12576.3us约等于12.6ms,接近我们认为的10ms。

计算结果和仿真结果只要delayMs(1)有很大出入, 其它都接近, 在接受范围内. 

经过以上分析,可见用C语言来做延时并不是不太准确,只是不容易做到非常准确而已,若有一句语句变了,延时时间很可能会不同,因为编译程序生成的汇编指令很可能不同。


PS:
对于每条51单片机汇编指令的字长和所需机器周期汇总如下:转自:http://bbs.mcustudy.com/printpage.asp?BoardID=2&ID=1454
Appendix E - 8051 Instruction Set

Arithmetic Operations

Mnemonic Description Size Cycles
ADD A,Rn  Add register to Accumulator (ACC). 1 1
ADD A,direct  Add direct byte to ACC. 2 1
ADD A,@Ri  Add indirect RAM to ACC. 1 1
ADD A,#data  Add immediate data to ACC. 2 1
ADDC A,Rn  Add register to ACC with carry. 1 1
ADDC A,direct  Add direct byte to ACC with carry. 2 1
ADDC A,@Ri  Add indirect RAM to ACC with carry. 1 1
ADDC A,#data  Add immediate data to ACC with carry. 2 1
SUBB A,Rn  Subtract register from ACC with borrow. 1 1
SUBB A,direct  Subtract direct byte from ACC with borrow 2 1
SUBB A,@Ri  Subtract indirect RAM from ACC with borrow. 1 1
SUBB A,#data  Subtract immediate data from ACC with borrow. 2 1
INC A  Increment ACC. 1 1
INC Rn  Increment register. 1 1
INC direct  Increment direct byte. 2 1
INC @Ri  Increment indirect RAM. 1 1
DEC A  Decrement ACC. 1 1
DEC Rn  Decrement register. 1 1
DEC direct  Decrement direct byte. 2 1
DEC @Ri  Decrement indirect RAM. 1 1
INC DPTR  Increment data pointer. 1 2
MUL AB  Multiply A and B Result: A <- low byte, B <- high byte. 1 4
DIV AB  Divide A by B Result: A <- whole part, B <- remainder.  1 4
DA A  Decimal adjust ACC. 1 1
Logical Operations

Mnemonic Description Size Cycles
ANL A,Rn  AND Register to ACC. 1 1
ANL A,direct  AND direct byte to ACC. 2 1
ANL A,@Ri  AND indirect RAM to ACC. 1 1
ANL A,#data  AND immediate data to ACC. 2 1
ANL direct,A  AND ACC to direct byte. 2 1
ANL direct,#data  AND immediate data to direct byte. 3 2
ORL A,Rn  OR Register to ACC. 1 1
ORL A,direct  OR direct byte to ACC. 2 1
ORL A,@Ri  OR indirect RAM to ACC. 1 1
ORL A,#data  OR immediate data to ACC. 2 1
ORL direct,A  OR ACC to direct byte. 2 1
ORL direct,#data  OR immediate data to direct byte. 3 2
XRL A,Rn  Exclusive OR Register to ACC. 1 1
XRL A,direct  Exclusive OR direct byte to ACC. 2 1
XRL A,@Ri  Exclusive OR indirect RAM to ACC. 1 1
XRL A,#data  Exclusive OR immediate data to ACC. 2 1
XRL direct,A  Exclusive OR ACC to direct byte. 2 1
XRL direct,#data  XOR immediate data to direct byte. 3 2
CLR A  Clear ACC (set all bits to zero). 1 1
CPL A  Compliment ACC. 1 1
RL A  Rotate ACC left. 1 1
RLC A  Rotate ACC left through carry. 1 1
RR A  Rotate ACC right. 1 1
RRC A  Rotate ACC right through carry. 1 1
SWAP A  Swap nibbles within ACC. 1 1
Data Transfer

Mnemonic Description Size Cycles
MOV A,Rn  Move register to ACC. 1 1
MOV A,direct  Move direct byte to ACC. 2 1
MOV A,@Ri  Move indirect RAM to ACC. 1 1
MOV A,#data  Move immediate data to ACC. 2 1
MOV Rn,A  Move ACC to register. 1 1
MOV Rn,direct  Move direct byte to register. 2 2
MOV Rn,#data  Move immediate data to register. 2 1
MOV direct,A  Move ACC to direct byte. 2 1
MOV direct,Rn  Move register to direct byte. 2 2
MOV direct,direct  Move direct byte to direct byte. 3 2
MOV direct,@Ri  Move indirect RAM to direct byte. 2 2
MOV direct,#data  Move immediate data to direct byte. 3 2
MOV @Ri,A  Move ACC to indirect RAM. 1 1
MOV @Ri,direct  Move direct byte to indirect RAM. 2 2
MOV @Ri,#data  Move immediate data to indirect RAM. 2 1
MOV DPTR,#data16  Move immediate 16 bit data to data pointer register. 3 2
MOVC A,@A+DPTR  Move code byte relative to DPTR to ACC (16 bit address). 1 2
MOVC A,@A+PC  Move code byte relative to PC to ACC (16 bit address). 1 2
MOVX A,@Ri  Move external RAM to ACC (8 bit address). 1 2
MOVX A,@DPTR  Move external RAM to ACC (16 bit address). 1 2
MOVX @Ri,A  Move ACC to external RAM (8 bit address). 1 2
MOVX @DPTR,A  Move ACC to external RAM (16 bit address). 1 2
PUSH direct  Push direct byte onto stack. 2 2
POP direct  Pop direct byte from stack. 2 2
XCH A,Rn  Exchange register with ACC. 1 1
XCH A,direct  Exchange direct byte with ACC. 2 1
XCH A,@Ri  Exchange indirect RAM with ACC. 1 1
XCHD A,@Ri  Exchange low order nibble of indirect RAM with low order nibble of ACC. 1 1
Boolean Variable Manipulation

Mnemonic Description Size Cycles
CLR C  Clear carry flag. 1 1
CLR bit  Clear direct bit. 2 1
SETB C  Set carry flag. 1 1
SETB bit  Set direct bit. 2 1
CPL C  Compliment carry flag. 1 1
CPL bit  Compliment direct bit. 2 1
ANL C,bit  AND direct bit to carry flag. 2 2
ANL C,/bit  AND compliment of direct bit to carry. 2 2
ORL C,bit  OR direct bit to carry flag. 2 2
ORL C,/bit  OR compliment of direct bit to carry. 2 2
MOV C,bit  Move direct bit to carry flag. 2 1
MOV bit,C  Move carry to direct bit. 2 2
JC rel  Jump if carry is set. 2 2
JNC rel  Jump if carry is not set. 2 2
JB bit,rel  Jump if direct bit is set. 3 2
JNB bit,rel  Jump if direct bit is not set. 3 2
JBC bit,rel  Jump if direct bit is set & clear bit. 3 2
Program Branching

Mnemonic Description Size Cycles
ACALL addr11  Absolute subroutine call. 2 2
LCALL addr16  Long subroutine call. 3 2
RET  Return from subroutine. 1 2
RETI  Return from interrupt. 1 2
AJMP addr11  Absolute jump. 2 2
LJMP addr16  Long jump. 3 2
SJMP rel  Short jump (relative address). 2 2
JMP @A+DPTR  Jump indirect relative to the DPTR. 1 2
JZ rel  Jump relative if ACC is zero. 2 2
JNZ rel  Jump relative if ACC is not zero. 2 2
CJNE A,direct,rel  Compare direct byte to ACC and jump if not equal. 3 2
CJNE A,#data,rel  Compare immediate byte to ACC and jump if not equal. 3 2
CJNE Rn,#data,rel  Compare immediate byte to register and jump if not equal. 3 2
CJNE @Ri,#data,rel  Compare immediate byte to indirect and jump if not equal. 3 2
DJNZ Rn,rel  Decrement register and jump if not zero. 2 2
DJNZ direct,rel  Decrement direct byte and jump if not zero. 3 2
Other Instructions

Mnemonic Description Size Cycles
NOP  No operation. 1 1
其它可查看《单片机基础》-李广弟等编著,P70 “MCS-51单片机指令汇总”

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发表于:2007-12-19 21:57:46
标签:C  C++  

1

C/C++ 程序设计员应聘常见面试试题深入剖析

 1.引言

  本文的写作目的并不在于提供C/C++程序员求职面试指导,而旨在从技术上分析面试题的内涵。文中的大多数面试题来自各大论坛,部分试题解答也参考了网友的意见。

  许多面试题看似简单,却需要深厚的基本功才能给出完美的解答。企业要求面试者写一个最简单的strcpy函数都可看出面试者在技术上究竟达到了怎样的程度,我们能真正写好一个strcpy函数吗?我们都觉得自己能,可是我们写出的strcpy很可能只能拿到10分中的2分。读者可从本文看到strcpy函数从2分到10分解答的例子,看看自己属于什么样的层次。此外,还有一些面试题考查面试者敏捷的思维能力

  分析这些面试题,本身包含很强的趣味性;而作为一名研发人员,通过对这些面试题的深入剖析则可进一步增强自身的内功。

  2.找错题

  试题1:

void test1()
{
 char string[10];
 char* str1 = "0123456789";
 strcpy( string, str1 );
}

  试题2:

void test2()
{
 char string[10], str1[10];
 int i;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
  str1[i] = 'a';
 }
 strcpy( string, str1 );
}

  试题3:

void test3(char* str1)
{
 char string[10];
 if( strlen( str1 ) <= 10 )
 {
  strcpy( string, str1 );
 }
}

  解答:

  试题1字符串str1需要11个字节才能存放下(包括末尾的’\0’),而string只有10个字节的空间,strcpy会导致数组越界;

  对试题2,如果面试者指出字符数组str1不能在数组内结束可以给3分;如果面试者指出strcpy(string, str1)调用使得从str1内存起复制到string内存起所复制的字节数具有不确定性可以给7分,在此基础上指出库函数strcpy工作方式的给10分;

  对试题3,if(strlen(str1) <= 10)应改为if(strlen(str1) < 10),因为strlen的结果未统计’\0’所占用的1个字节。

  剖析:

  考查对基本功的掌握:

  (1)字符串以’\0’结尾;

  (2)对数组越界把握的敏感度;

  (3)库函数strcpy的工作方式,如果编写一个标准strcpy函数的总分值为10,下面给出几个不同得分的答案:

  2分

void strcpy( char *strDest, char *strSrc )
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

  4分

void strcpy( char *strDest, const char *strSrc )
//将源字符串加const,表明其为输入参数,加2分
{
  while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

  7分

void strcpy(char *strDest, const char *strSrc)
{
 //对源地址和目的地址加非0断言,加3分
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
}

  10分

//为了实现链式操作,将目的地址返回,加3分!

char * strcpy( char *strDest, const char *strSrc )
{
 assert( (strDest != NULL) && (strSrc != NULL) );
 char *address = strDest;
 while( (*strDest++ = * strSrc++) != ‘\0’ );
  return address;
}

  从2分到10分的几个答案我们可以清楚的看到,小小的strcpy竟然暗藏着这么多玄机,真不是盖的!需要多么扎实的基本功才能写一个完美的strcpy啊!

  (4)对strlen的掌握,它没有包括字符串末尾的'\0'。

  读者看了不同分值的strcpy版本,应该也可以写出一个10分的strlen函数了,完美的版本为: int strlen( const char *str ) //输入参数const

{
 assert( strt != NULL ); //断言字符串地址非0
 int len;
 while( (*str++) != '\0' )
 {
  len++;
 }
 return len;
}

  试题4:

void GetMemory( char *p )
{
 p = (char *) malloc( 100 );
}

void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( str );
 strcpy( str, "hello world" );
 printf( str );
}

  试题5:

char *GetMemory( void )
{
 char p[] = "hello world";
 return p;
}

void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 str = GetMemory();
 printf( str );
}

  试题6:

void GetMemory( char **p, int num )
{
 *p = (char *) malloc( num );
}

void Test( void )
{
 char *str = NULL;
 GetMemory( &str, 100 );
 strcpy( str, "hello" );
 printf( str );
}

  试题7:

void Test( void )
{
 char *str = (char *) malloc( 100 );
 strcpy( str, "hello" );
 free( str );
 ... //省略的其它语句
}

  解答:

  试题4传入中GetMemory( char *p )函数的形参为字符串指针,在函数内部修改形参并不能真正的改变传入形参的值,执行完

char *str = NULL;
GetMemory( str );

  后的str仍然为NULL;

  试题5中

char p[] = "hello world";
return p;

  的p[]数组为函数内的局部自动变量,在函数返回后,内存已经被释放。这是许多程序员常犯的错误,其根源在于不理解变量的生存期。

  试题6的GetMemory避免了试题4的问题,传入GetMemory的参数为字符串指针的指针,但是在GetMemory中执行申请内存及赋值语句

*p = (char *) malloc( num );
  后未判断内存是否申请成功,应加上:

if ( *p == NULL )
{
 ...//进行申请内存失败处理
}

  试题7存在与试题6同样的问题,在执行

char *str = (char *) malloc(100);
  后未进行内存是否申请成功的判断;另外,在free(str)后未置str为空,导致可能变成一个“野”指针,应加上:

str = NULL;
  试题6的Test函数中也未对malloc的内存进行释放。

  剖析:

  试题4~7考查面试者对内存操作的理解程度,基本功扎实的面试者一般都能正确的回答其中50~60的错误。但是要完全解答正确,却也绝非易事。

  对内存操作的考查主要集中在:

  (1)指针的理解;

  (2)变量的生存期及作用范围;

  (3)良好的动态内存申请和释放习惯。

  再看看下面的一段程序有什么错误:

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int *p;
 *p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = *p;
}

  在swap函数中,p是一个“野”指针,有可能指向系统区,导致程序运行的崩溃。在VC++中DEBUG运行时提示错误“Access Violation”。该程序应该改为:

swap( int* p1,int* p2 )
{
 int p;
 p = *p1;
 *p1 = *p2;
 *p2 = p;
}

3.内功题

  试题1:分别给出BOOL,int,float,指针变量 与“零值”比较的 if 语句(假设变量名为var)

  解答:

   BOOL型变量:if(!var)

   int型变量: if(var==0)

   float型变量:

   const float EPSINON = 0.00001;

   if ((x >= - EPSINON) && (x <= EPSINON)

   指针变量:  if(var==NULL)

  剖析:

  考查对0值判断的“内功”,BOOL型变量的0判断完全可以写成if(var==0),而int型变量也可以写成if(!var),指针变量的判断也可以写成if(!var),上述写法虽然程序都能正确运行,但是未能清晰地表达程序的意思。
 一般的,如果想让if判断一个变量的“真”、“假”,应直接使用if(var)、if(!var),表明其为“逻辑”判断;如果用if判断一个数值型变量(short、int、long等),应该用if(var==0),表明是与0进行“数值”上的比较;而判断指针则适宜用if(var==NULL),这是一种很好的编程习惯。

  浮点型变量并不精确,所以不可将float变量用“==”或“!=”与数字比较,应该设法转化成“>=”或“<=”形式。如果写成if (x == 0.0),则判为错,得0分。

  试题2:以下为Windows NT下的32位C++程序,请计算sizeof的值

void Func ( char str[100] )
{
 sizeof( str ) = ?
}

void *p = malloc( 100 );
sizeof ( p ) = ?

  解答:

sizeof( str ) = 4
sizeof ( p ) = 4

  剖析:

  Func ( char str[100] )函数中数组名作为函数形参时,在函数体内,数组名失去了本身的内涵,仅仅只是一个指针;在失去其内涵的同时,它还失去了其常量特性,可以作自增、自减等操作,可以被修改。

  数组名的本质如下:

  (1)数组名指代一种数据结构,这种数据结构就是数组;

  例如:

char str[10];
cout << sizeof(str) << endl;

  输出结果为10,str指代数据结构char[10]。

  (2)数组名可以转换为指向其指代实体的指针,而且是一个指针常量,不能作自增、自减等操作,不能被修改;

char str[10];
str++; //编译出错,提示str不是左值 

  (3)数组名作为函数形参时,沦为普通指针。

  Windows NT 32位平台下,指针的长度(占用内存的大小)为4字节,故sizeof( str ) 、sizeof ( p ) 都为4。

  试题3:写一个“标准”宏MIN,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。另外,当你写下面的代码时会发生什么事?

least = MIN(*p++, b);
  解答:

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))
  MIN(*p++, b)会产生宏的副作用

  剖析:

  这个面试题主要考查面试者对宏定义的使用,宏定义可以实现类似于函数的功能,但是它终归不是函数,而宏定义中括弧中的“参数”也不是真的参数,在宏展开的时候对“参数”进行的是一对一的替换。

  程序员对宏定义的使用要非常小心,特别要注意两个问题:

  (1)谨慎地将宏定义中的“参数”和整个宏用用括弧括起来。所以,严格地讲,下述解答:

#define MIN(A,B) (A) <= (B) ? (A) : (B)
#define MIN(A,B) (A <= B ? A : B )

  都应判0分;

  (2)防止宏的副作用。

  宏定义#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B))对MIN(*p++, b)的作用结果是:

((*p++) <= (b) ? (*p++) : (*p++))

  这个表达式会产生副作用,指针p会作三次++自增操作。

  除此之外,另一个应该判0分的解答是:

#define MIN(A,B) ((A) <= (B) ? (A) : (B));
  这个解答在宏定义的后面加“;”,显示编写者对宏的概念模糊不清,只能被无情地判0分并被面试官淘汰。

  试题4:为什么标准头文件都有类似以下的结构?

#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh
#ifdef __cplusplus

extern "C" {
#endif
/*...*/
#ifdef __cplusplus
}

#endif
#endif /* __INCvxWorksh */

  解答:

  头文件中的编译宏

#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh
#endif

  的作用是防止被重复引用。

  作为一种面向对象的语言,C++支持函数重载,而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在symbol库中的名字与C语言的不同。例如,假设某个函数的原型为:

void foo(int x, int y);
  该函数被C编译器编译后在symbol库中的名字为_foo,而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字。_foo_int_int这样的名字包含了函数名和函数参数数量及类型信息,C++就是考这种机制来实现函数重载的。

  为了实现C和C++的混合编程,C++提供了C连接交换指定符号extern "C"来解决名字匹配问题,函数声明前加上extern "C"后,则编译器就会按照C语言的方式将该函数编译为_foo,这样C语言中就可以调用C++的函数了。

 试题5:编写一个函数,作用是把一个char组成的字符串循环右移n个。比如原来是“abcdefghi”如果n=2,移位后应该是“hiabcdefgh”

  函数头是这样的:

//pStr是指向以'\0'结尾的字符串的指针
//steps是要求移动的n

void LoopMove ( char * pStr, int steps )
{
 //请填充...
}

  解答:

  正确解答1:

void LoopMove ( char *pStr, int steps )
{
 int n = strlen( pStr ) - steps;
 char tmp[MAX_LEN];
 strcpy ( tmp, pStr + n );
 strcpy ( tmp + steps, pStr);
 *( tmp + strlen ( pStr ) ) = '\0';
 strcpy( pStr, tmp );
}

  正确解答2:

void LoopMove ( char *pStr, int steps )
{
 int n = strlen( pStr ) - steps;
 char tmp[MAX_LEN];
 memcpy( tmp, pStr + n, steps );
 memcpy(pStr + steps, pStr, n );
 memcpy(pStr, tmp, steps );
}

  剖析:

  这个试题主要考查面试者对标准库函数的熟练程度,在需要的时候引用库函数可以很大程度上简化程序编写的工作量。

  最频繁被使用的库函数包括:

  (1) strcpy

  (2) memcpy

  (3) memset

  试题6:已知WAV文件格式如下表,打开一个WAV文件,以适当的数据结构组织WAV文件头并解析WAV格式的各项信息

  WAVE文件格式说明表

偏移地址 字节数 数据类型 内 容
文件头

00H 4 Char "RIFF"标志
04H 4 int32 文件长度
08H 4 Char "WAVE"标志
0CH 4 Char "fmt"标志
10H 4 过渡字节(不定)
14H 2 int16 格式类别
16H 2 int16 通道数
18H 2 int16 采样率(每秒样本数),表示每个通道的播放速度
1CH 4 int32 波形音频数据传送速率
20H 2 int16 数据块的调整数(按字节算的)
22H 2 每样本的数据位数
24H 4 Char 数据标记符"data"
28H 4 int32 语音数据的长度

  解答:

  将WAV文件格式定义为结构体WAVEFORMAT:

typedef struct tagWaveFormat
{
 char cRiffFlag[4];
 UIN32 nFileLen;
 char cWaveFlag[4];
 char cFmtFlag[4];
 char cTransition[4];
 UIN16 nFormatTag ;
 UIN16 nChannels;
 UIN16 nSamplesPerSec;
 UIN32 nAvgBytesperSec;
 UIN16 nBlockAlign;
 UIN16 nBitNumPerSample;
 char cDataFlag[4];
 UIN16 nAudioLength;

} WAVEFORMAT;

  假设WAV文件内容读出后存放在指针buffer开始的内存单元内,则分析文件格式的代码很简单,为:

WAVEFORMAT waveFormat;
memcpy( &waveFormat, buffer,sizeof( WAVEFORMAT ) );

  直接通过访问waveFormat的成员,就可以获得特定WAV文件的各项格式信息。

  剖析:

  试题6考查面试者组织数据结构的能力,有经验的程序设计者将属于一个整体的数据成员组织为一个结构体,利用指针类型转换,可以将memcpy、memset等函数直接用于结构体地址,进行结构体的整体操作。 透过这个题可以看出面试者的程序设计经验是否丰富。

  试题7:编写类String的构造函数、析构函数和赋值函数,已知类String的原型为:

class String
{
 public:
  String(const char *str = NULL); // 普通构造函数
  String(const String &other); // 拷贝构造函数
  ~ String(void); // 析构函数
  String & operate =(const String &other); // 赋值函数
 private:
  char *m_data; // 用于保存字符串
};

  解答:

//普通构造函数

String::String(const char *str)
{
 if(str==NULL)
 {
  m_data = new char[1]; // 得分点:对空字符串自动申请存放结束标志'\0'的空
  //加分点:对m_data加NULL 判断
  *m_data = '\0';
 }
 else
 {
  int length = strlen(str);
  m_data = new char[length+1]; // 若能加 NULL 判断则更好
  strcpy(m_data, str);
 }
}

// String的析构函数

String::~String(void)
{
 delete [] m_data; // 或delete m_data;
}

//拷贝构造函数

String::String(const String &other)    // 得分点:输入参数为const型
{
 int length = strlen(other.m_data);
 m_data = new char[length+1];     //加分点:对m_data加NULL 判断
 strcpy(m_data, other.m_data);
}

//赋值函数

String & String::operate =(const String &other) // 得分点:输入参数为const型
{
 if(this == &other)   //得分点:检查自赋值
  return *this;
 delete [] m_data;     //得分点:释放原有的内存资源
 int length = strlen( other.m_data );
 m_data = new char[length+1];  //加分点:对m_data加NULL 判断
 strcpy( m_data, other.m_data );
 return *this;         //得分点:返回本对象的引用
}

  剖析:

  能够准确无误地编写出String类的构造函数、拷贝构造函数、赋值函数和析构函数的面试者至少已经具备了C++基本功的60%以上!

  在这个类中包括了指针类成员变量m_data,当类中包括指针类成员变量时,一定要重载其拷贝构造函数、赋值函数和析构函数,这既是对C++程序员的基本要求,也是《Effective C++》中特别强调的条款。

  仔细学习这个类,特别注意加注释的得分点和加分点的意义,这样就具备了60%以上的C++基本功!

  试题8:请说出static和const关键字尽可能多的作用

  解答:

  static关键字至少有下列n个作用:

  (1)函数体内static变量的作用范围为该函数体,不同于auto变量,该变量的内存只被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值;

  (2)在模块内的static全局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;

  (3)在模块内的static函数只可被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明它的模块内;

  (4)在类中的static成员变量属于整个类所拥有,对类的所有对象只有一份拷贝;

  (5)在类中的static成员函数属于整个类所拥有,这个函数不接收this指针,因而只能访问类的static成员变量。

  const关键字至少有下列n个作用:

  (1)欲阻止一个变量被改变,可以使用const关键字。在定义该const变量时,通常需要对它进行初始化,因为以后就没有机会再去改变它了;

  (2)对指针来说,可以指定指针本身为const,也可以指定指针所指的数据为const,或二者同时指定为const;

  (3)在一个函数声明中,const可以修饰形参,表明它是一个输入参数,在函数内部不能改变其值;

  (4)对于类的成员函数,若指定其为const类型,则表明其是一个常函数,不能修改类的成员变量;

  (5)对于类的成员函数,有时候必须指定其返回值为const类型,以使得其返回值不为“左值”。例如:

const classA operator*(const classA& a1,const classA& a2);
  operator*的返回结果必须是一个const对象。如果不是,这样的变态代码也不会编译出错:

classA a, b, c;
(a * b) = c; // 对a*b的结果赋值

  操作(a * b) = c显然不符合编程者的初衷,也没有任何意义。

  剖析:

  惊讶吗?小小的static和const居然有这么多功能,我们能回答几个?如果只能回答1~2个,那还真得闭关再好好修炼修炼。

  这个题可以考查面试者对程序设计知识的掌握程度是初级、中级还是比较深入,没有一定的知识广度和深度,不可能对这个问题给出全面的解答。大多数人只能回答出static和const关键字的部分功能。

  4.技巧题

  试题1:请写一个C函数,若处理器是Big_endian的,则返回0;若是Little_endian的,则返回1

  解答:

int checkCPU()
{
 {
  union w
  {
   int a;
   char b;
  } c;
  c.a = 1;
  return (c.b == 1);
 }
}

  剖析:

  嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU对操作数的存放方式是从低字节到高字节,而Big-endian模式对操作数的存放方式是从高字节到低字节。例如,16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

内存地址 存放内容
0x4000 0x34
0x4001 0x12

  而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:

内存地址 存放内容
0x4000 0x12
0x4001 0x34

  32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

内存地址 存放内容
0x4000 0x78
0x4001 0x56
0x4002 0x34
0x4003 0x12

  而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:

内存地址 存放内容
0x4000 0x12
0x4001 0x34
0x4002 0x56
0x4003 0x78

  联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放,面试者的解答利用该特性,轻松地获得了CPU对内存采用Little-endian还是Big-endian模式读写。如果谁能当场给出这个解答,那简直就是一个天才的程序员。

  试题2:写一个函数返回1+2+3+…+n的值(假定结果不会超过长整型变量的范围)

  解答:

int Sum( int n )
{
 return ( (long)1 + n) * n / 2;  //或return (1l + n) * n / 2;
}

  剖析:
 
  对于这个题,只能说,也许最简单的答案就是最好的答案。下面的解答,或者基于下面的解答思路去优化,不管怎么“折腾”,其效率也不可能与直接return ( 1 l + n ) * n / 2相比!

int Sum( int n )
{
 long sum = 0;
 for( int i="1"; i<=n; i++ )
 {
  sum += i;
 }
 return sum;
}

  所以程序员们需要敏感地将数学等知识用在程序设计中。

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发表于:2007-12-17 19:32:41
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指针不完全手册2

第二节 指针的应用

1、 指针与变量

定义一个变量,再定义一个指向该变量类型的指针,把该变量的地址赋给此指针,然后通过此指针访问该变量,教科书上都是这样说的,但恐怕没有人这样用,因为还不如直接访问变量名直截了当。问题是为什么这两种方法都可以访问那个特定内存单元呢?答案只有一个:变量名和变量的指针含有相同的信息:1那个特定内存单元地址,2连续访问单元数目(对象所占的字节数)。对于指针来讲1号信息通过赋值实现(可改变),2号信息通过定义实现,不可改变(char 为1,int 为 2),以后就会看到只要定义指针2号信息必须定义(要素1),这就是为什么抽象指针不能访问对象的原因(计算机不知道到底该读几个单元)。对于变量名来讲这两条信息都是通过定义实现的,而且不可改变。

一般说来,变量的指针总是指向变量的低地址;变量的指针+1总是加上连续访问单元数目。灵活的改变这两个信息就可以灵活的使用指针

例:

    unsigned int v;

unsigned char word_hi , word_low;

char * p;

    v = 0x1234;

    p = ( char * )&v;

    word_hi = *p++;

    word_low = *p;

这就是一个把一个整数即可以当整数访问,也可以当字节访问的方法。灵活的利用这个例子你也可以把数组当作任意类型的数据进行访问。

2、 指针与数组

指针与数组的关系非常密切,数组所有的操作都可以用指针来实现。用指针也可以把一段内存区域当数组来访问。

数组名表示存放数组内存单元的首地址,是这个地址的标号。数组总占内存的一段连续的存储单元。

、指针与一维数组

unsigned  char  array[10];

unsigned  char  *p

下面2种方法都可以把指针指向数组

p = array;

p = &arrary [0];

引用数组元素的方法

p + i 和array + i都是数组元素array[i]的地址

*(p + i) 和*(array + i)都是数组元素array[i]

*(p + i)和 p[i] 都是数组元素array[i]

p + i是指向数组的下一个元素,实际地址是p+i*d,d是连续访问单元数目(对象所占的字节数)。

定义并赋值一个指针p之后,就可以用 p[i]的方式把一段内存区域当数组来访问。

 

、指针与多维数组

Unsigned char t[3][4];

Unsigned char * p;

P = &t[0][0]; //若p = t会产生警告错误

//此时整个t数组被看作一维数组

*(p+4)与t[1][1]、p[4]等同,表示t[1][1]的值

 

Unsigned char t[3][4];

Unsigned char (*ph)[4];

Ph = t;

//此时整个t数组被看作具有三个 一维数组t_col[4](包含4个char类型元素)元素的一维数组t_row[3]

 

ph指向t_row数组的第0个元素(一维数组)与t[0][0]的地址值相同,不等同于*(ph)。

ph+2指向t_row数组的第二个元素(一维数组);与t[2][0]的地址值相同,不等同于*(ph+2)。

*(ph+2)指向t_col的第0个元素(char类型)与ph[2],&t[2][0]等同,表示t[2][0]的地址

*(*(ph+2))与t[2][0]等同,表示t[2][0]的值

*(ph+2)+1与&t[2][1]等同,表示t[2][1]的地址

*(*(ph+2)+1)与t[2][1]、(*(ph+2))[1]、ph[2][1]等同,表示t[2][1]的值

因为ph 表示的是一个指针,此指针指向包含4个元素的一维数组。或者说ph是一个指针, 此指针所指对象是包含4个元素的一维数组,此一维数组是作为一个整体被此指针访问,连续访问单元数目是4*1(char型)。整体访问数组的办法是给出这个数组的指针。

这个例子很容易与后面讲到的指针数组相混淆,注意区别。

虽然上面列举了很多访问数组元素的方法,只不过想说明每种指针的不同而已;建议访问数组元素还是用p++,*p这样的方式来访问,不要用*(p+1)来访问。前一种方法指针直接指向要访问的元素,而后一种方法只是把指针当作一个起点,然后起点加上偏移量,访问速度慢,而且也没有体现出使用指针本来的用意。后一种方法与直接用数组名访问数组元素相同。

、指针数组

指针数组是讲一个元素全部是指针的数组。

定义方法同普通数组:  数据类型 * 数组名[数组长度]

例:char * s[2];//定义一个含有2个指针元素的数组,元素指针指向char类型,属一般指针。

前面提到的指向多维数组的指针是这样定义的:数据类型 * 指针名[一维长度]

例:char (* s)[2];//注意这里的s是一个指针,而上例s是一个数组名,二者截然不同,指针可以实现自加运算,而数组名不能。

指针数组的典型应用是通过对字符数组赋初值而实现各维长度不一的多维数组定义。

例:char code season[4] = {spring,summer,fall,winter}

3、 指针与函数

、指针变量作为函数的参数

指针变量作为函数的参数时,形势参数指针和实际参数指针二者进行的是值传递,直接把实参的值(注意:这个值是一个其它变量地址。)传给形参,传递的结果不会影响到实参的值。例pa实参原指向00H单元,传递后仍然指向00H单元,但函数执行后,00H单元里的内容(*pa)可能会发生变化。

、返回指针数据的函数

返回指针数据的函数:某函数的返回值是一个指针。

定义方法:数据类型 * 函数名(形参)

例:int * x(char a)

、函数形指针

函数形指针:一个指向函数入口地址的指针

函数形指针可代替函数名进行函数调用,通常是将一个函数作为参数传递给另一个函数。

定义方法:数据类型 (* 指针名)(形参)

例: int (* pfunc)();//定义一个指向返回值为整形的函数的指针

赋值方法:函数形指针变量名 = 函数名

引用方法:(* 指针名)(实参)或 指针名(实参)

、函数指针数组

函数指针数组:定义一个数组,数组元素全部为函数形指针

:code void (code * keyproctab[])() = {k0,k1,k2}

keyproctab :数组名

k0,k1,k2:已定义的函数名

第一个code表示数组的存储空间

void code 表示各数组元素的类型

引用方法:(* keyproctab[2])();//执行函数k2

以上这个例子就是汇编语言中常用的散转,数组下标,表示按键号,对应此下标的函数是键处理程序。

4、 指针与指针

、指针形指针

指针形指针:指向另一个指针变量的指针,称多级指针。

定义:数据类型 **指针名

数据类型说明一个被指针形指针所指向的指针变量所指向的变量数据类型

例:int **p;

 

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发表于:2007-12-17 19:25:08
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