嵌入式領(lǐng)域面試挑戰(zhàn)：這7個(gè)問(wèn)題，你能答對(duì)幾個(gè)？

1.關(guān)鍵字static的作用是什么？為什么static變量只初始化一次？

1）修飾局部變量：使得變量變成靜態(tài)變量，存儲(chǔ)在靜態(tài)區(qū)，存儲(chǔ)在靜態(tài)區(qū)的數(shù)據(jù)周期和程序相同，

在main函數(shù)開(kāi)始前初始化，在退出程序時(shí)銷(xiāo)毀（無(wú)論是局部靜態(tài)還是全局靜態(tài)）。

2）修飾全局變量：全局變量本身就是存儲(chǔ)在靜態(tài)區(qū)，因此static并不能改變其存儲(chǔ)位置。但是，static

限制了其鏈接屬性，被static修飾的全局變量只能被該包含該定義的文件訪問(wèn)（即改變了作用域）

3）修飾函數(shù)：是的該函數(shù)只能在包含該函數(shù)定義的的文件中被調(diào)用，對(duì)于靜態(tài)函數(shù)，申明和定義需要放到同一個(gè)文件夾中。

4）修飾成員變量：使用static修飾類(lèi)的數(shù)據(jù)成員使其成為類(lèi)的全局變量，會(huì)被類(lèi)的所有對(duì)象共享，包括派生類(lèi)的對(duì)象，所有的對(duì)象都只維持同一個(gè)實(shí)例。

因此，static成員必須在類(lèi)外進(jìn)行初始化（初始化格式：int base::var=10;），而不能在構(gòu)造函數(shù)內(nèi)進(jìn)行初始化，不過(guò)也可以使用const修飾的static數(shù)據(jù)成員在類(lèi)內(nèi)初始化。

5）修飾成員函數(shù)：使用static修飾成員函數(shù)，使這個(gè)類(lèi)只存在這一份函數(shù)，所有對(duì)象共享該函數(shù)，不含this指針，因而只能訪問(wèn)類(lèi)的static成員變量。

靜態(tài)成員是可以獨(dú)立訪問(wèn)的，也就是說(shuō)，無(wú)需創(chuàng)建任何對(duì)象實(shí)例就可以訪問(wèn)。例如可以分裝某些算法，比如數(shù)學(xué)函數(shù)，如sin，cos等，這些函數(shù)本就沒(méi)必要屬于某一個(gè)對(duì)象，所以從類(lèi)上調(diào)用更好。

注意：不可以用const static修飾成員函數(shù)。

對(duì)于所有的對(duì)象（不僅僅是靜態(tài)對(duì)象），初始化都只有一次，而由于靜態(tài)變量具有“記憶”功能，初始化后，一直都沒(méi)有被銷(xiāo)毀，都會(huì)保存在內(nèi)存區(qū)域中，所以不會(huì)再次初始化。

存放在靜態(tài)區(qū)的變量的生命周期一般比較長(zhǎng)，一般與整個(gè)源程序“同生死、共存亡”，所以它只需初始化一次。

2.關(guān)鍵字voliate作用和含義/使用場(chǎng)景?

1）volatile是一個(gè)類(lèi)型修飾符（type specifier）。它是被設(shè)計(jì)用來(lái)修飾被不同線程訪問(wèn)和修改的變量。如果沒(méi)有volatile，基本上會(huì)導(dǎo)致這樣的結(jié)果：要么無(wú)法編寫(xiě)多線程程序，要么編譯器失去大量?jī)?yōu)化的機(jī)會(huì)。

2）如果沒(méi)有volatile關(guān)鍵字，則編譯器可能優(yōu)化讀取和存儲(chǔ)，可能暫時(shí)使用寄存器中的值，如果這個(gè)變量由別的程序更新了的話(huà)，將出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象。

3）一般用處：

1）并行設(shè)備的硬件寄存器（如：狀態(tài)寄存器）

存儲(chǔ)器映射的硬件寄存器通常也要加 voliate，因?yàn)槊看螌?duì)它的讀寫(xiě)都可能有不同意義。

2）中斷服務(wù)程序中修改的供其它程序檢測(cè)的變量，需要加volatile

當(dāng)變量在觸發(fā)某中斷程序中修改，而編譯器判斷主函數(shù)里面沒(méi)有修改該變量，因此可能只執(zhí)行一次從內(nèi)存到某寄存器的讀操作，而后每次只會(huì)從該寄存器中讀取變量副本，使得中斷程序的操作被短路。

3）多任務(wù)環(huán)境下各任務(wù)間共享的標(biāo)志，應(yīng)該加volatile

在本次線程內(nèi), 當(dāng)讀取一個(gè)變量時(shí)，編譯器優(yōu)化時(shí)有時(shí)會(huì)先把變量讀取到一個(gè)寄存器中；以后，再取變量值時(shí)，就直接從寄存器中取值；

當(dāng)內(nèi)存變量或寄存器變量在因別的線程等而改變了值，該寄存器的值不會(huì)相應(yīng)改變，從而造成應(yīng)用程序讀取的值和實(shí)際的變量值不一致 。

4）一個(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎？

可以的，例如只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖?。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。

5）volatile的本意是“易變的” 由于訪問(wèn)寄存器的速度要快過(guò)RAM,所以編譯器一般都會(huì)作減少存取外部RAM的優(yōu)化，但有可能會(huì)讀臟數(shù)據(jù)。

當(dāng)要求使用volatile 聲明的變量的值的時(shí)候，系統(tǒng)總是重新從它所在的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)，即使它前面的指令剛剛從該處讀取過(guò)數(shù)據(jù)。而且讀取的數(shù)據(jù)立刻被保存。

3.sizeof和strlen的區(qū)別，使用場(chǎng)景？

sizeof() 和 strlen() 的主要區(qū)別在于：

1）sizeof() 是一個(gè)運(yùn)算符，而strlen() 是一個(gè)函數(shù)。

2）sizeof() 計(jì)算的是變量或類(lèi)型所占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)，而 strlen() 計(jì)算的是字符串中字符的個(gè)數(shù)。

3）sizeof() 可以用于任何類(lèi)型的數(shù)據(jù)，而 strlen() 只能用于以空字符 '?' 結(jié)尾的字符串。

4）sizeof() 計(jì)算字符串的長(zhǎng)度，包含末尾的 '?'，strlen() 計(jì)算字符串的長(zhǎng)度，不包含字符串末尾的 '?'。

4.兩個(gè)float怎樣比較相同，為什么這樣比較？什么原因?qū)е碌模?/p>

1）float小數(shù)點(diǎn)前后加起來(lái)有效數(shù)字只有6位。當(dāng)給定的float有效數(shù)在6位以?xún)?nèi)轉(zhuǎn)換為字符不會(huì)丟失精度，當(dāng)有效位數(shù)大于6位就會(huì)存在精度丟失。

2）double小數(shù)前后加起來(lái)的有效數(shù)字只有16位，當(dāng)給定的double有效數(shù)在16位以?xún)?nèi)轉(zhuǎn)換為字符串不會(huì)丟失精度，當(dāng)有效位數(shù)大于16位就會(huì)存在精度丟失。

3）我們?cè)谂袛喔↑c(diǎn)數(shù)相等時(shí)，推薦用范圍來(lái)確定，若x在某一范圍內(nèi)，我們就認(rèn)為相等，至于范圍怎么定義，要看實(shí)際情況而已了，float,和double 各有不同。

比如要判斷浮點(diǎn)數(shù)floatA和B是否相等，我們先令float x = A –B ;

并設(shè)constfloat EPSINON = 0.00001;

if ((x >= - EPSINON)&& (x <= EPSINON); //或者if(abs(x) <= EPSINON)

cout<<”A 與B相等<

else

cout<<”不相等”<

根據(jù)上面分析建議在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)到字符轉(zhuǎn)換建議采用double 類(lèi)型，精度設(shè)置為%.8lf即可，在比較浮點(diǎn)數(shù)十建議EPSINON=0.00000001

5.stm32使用浮點(diǎn)會(huì)對(duì)中斷效率產(chǎn)生什么影響？

1）答：在中斷或某個(gè)線程中進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)操作，會(huì)導(dǎo)致另一個(gè) TCP 通訊線程數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

TCP 協(xié)議棧中大量使用了 memcpy，而 memcpy 又使用了 FPU 的寄存器，極有可能在 TCP 處理數(shù)據(jù)的過(guò)程中，另一個(gè)中斷來(lái)了，進(jìn)行了浮點(diǎn)運(yùn)算并修改了 FPU 的寄存器，以致 TCP 數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

2）對(duì)于32單片機(jī)在中斷中使用浮點(diǎn)運(yùn)算會(huì)使內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)太大，如果有FPU硬件加速運(yùn)算可以緩解CPU軟件運(yùn)算的壓力。

3）代碼中關(guān)于浮點(diǎn)的計(jì)算數(shù)值，一定要在浮點(diǎn)數(shù)后面加個(gè)f。比如10.1f，這是單精度浮點(diǎn)；而不要直接用10.1，這是雙精度浮點(diǎn)。因?yàn)殡p精度浮點(diǎn)計(jì)算耗時(shí)很長(zhǎng)，差10倍左右

6.講講IIC協(xié)議？stm32上的IIC速度？

1）兩線——串行數(shù)據(jù)（SDA） 和串行時(shí)鐘（SCL）。

2）每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址識(shí)別，而且都可以作為一個(gè)發(fā)送器或接收器

3）多主機(jī)會(huì)產(chǎn)生總線裁決問(wèn)題。當(dāng)多個(gè)主機(jī)同時(shí)想占用總線時(shí)，企圖啟動(dòng)總線傳輸數(shù)據(jù)，就叫做總線競(jìng)爭(zhēng)。I2C通過(guò)總線仲裁，以決定哪臺(tái)主機(jī)控制總線

4）數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定：SDA 線上的數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘的高電平周期保持穩(wěn)定。數(shù)據(jù)線的高或低電平狀態(tài)只有在SCL 線的時(shí)鐘信號(hào)是低電平時(shí)才能改變。

5）起始和停止條件：其中一種情況是在SCL 線是高電平時(shí)，SDA 線從高電平向低電平切換表示起始條件。當(dāng)SCL 是高電平時(shí)，SDA 線由低電平向高電平切換表示停止條件。

6）起始信號(hào)和終止信號(hào)都是由主機(jī)發(fā)送的。在起始信號(hào)產(chǎn)生之后，總線就處于被占用的狀態(tài)，在終止信號(hào)產(chǎn)生之后，總線就處于空閑狀態(tài)。

7）每當(dāng)發(fā)送器傳輸完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)之后，發(fā)送端會(huì)等待一定的時(shí)間，等接收方的應(yīng)答信號(hào)。接收端通過(guò)拉低SDA數(shù)據(jù)線，給發(fā)送端發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，

以提醒發(fā)送端我這邊已經(jīng)接受完成，數(shù)據(jù)可以繼續(xù)傳輸，接下來(lái)，發(fā)送端就可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)了。

8）數(shù)據(jù)傳送格式：主機(jī)發(fā)送給從機(jī)，每一個(gè)字節(jié)必須保證是8位，先傳送最高位，每一個(gè)字節(jié)后面需要一個(gè)應(yīng)答位，即一幀數(shù)據(jù)有9位。

9）軟件模擬IIC時(shí)，從機(jī)不對(duì)主機(jī)尋址信號(hào)應(yīng)答時(shí)，它必須將數(shù)據(jù)線置于高電平，而由主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)終止信號(hào)以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。

10）每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機(jī)產(chǎn)生的終止信號(hào)來(lái)結(jié)束。但是，若主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不產(chǎn)生終止信號(hào)，馬上再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一從機(jī)進(jìn)行尋址。

11）硬件和軟件IIC的區(qū)別是：

硬件的IIC時(shí)序由IIC外設(shè)自己控制，不需要CPU去干預(yù)，CPU只需要把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)到寄存器即可。

軟件IIC，的時(shí)序需要CPU自己控制，占用CPU的資源。

如果需要高速通信，建議選擇硬件IIC；如果需要多路通信或者靈活的時(shí)序控制，建議選擇軟件IIC。

硬件IIC移植起來(lái)比較麻煩，軟件IIC移植起來(lái)就很簡(jiǎn)單。

7.IIC從機(jī)地址是如何配置的？主機(jī)地址是如何配置的？

1）從機(jī)地址的確定：第0位是讀寫(xiě)位。（如對(duì)于24C02這塊存儲(chǔ)器，它若作為從機(jī)，那么它的地址中7~4位是固定的，更改不了，

第3~1位是可以更改的，每一位根據(jù)硬件的管教連接來(lái)確定，連接高電平那就是1，低電平就是0）

2）在起始信號(hào)后必須傳送一個(gè)從機(jī)的地址(7位)，第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位(R/T)，用“0”表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(T)，“1”表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)(R)。

審核編輯：黃飛