九道常見嵌(qian)入式工程(cheng)師面試(shi)題(ti)（第二彈(dan)）
時間：2021-06-11 來(lai)源(yuan)：華清遠見(jian)
我們根據(ju)以往的學員(yuan)的面(mian)(mian)試(shi)經歷，為大(da)家整理了一些面(mian)(mian)試(shi)經常會遇到的題目，希望這些干貨對大(da)家面(mian)(mian)試(shi)有(you)所幫(bang)助。話不(bu)多數直接看(kan)題：
一.局部變量能否和全局變量重名？
答：能(neng)，局部會屏(ping)蔽全局。
局(ju)部變(bian)量(liang)可以與全(quan)(quan)局(ju)變(bian)量(liang)同名，在(zai)函數(shu)內引用(yong)(yong)這(zhe)個變(bian)量(liang)時，會用(yong)(yong)到(dao)同名的(de)局(ju)部變(bian)量(liang)，而不會用(yong)(yong)到(dao)全(quan)(quan)局(ju)變(bian)量(liang)。
對(dui)于有些(xie)編(bian)譯器而言(yan)，在(zai)同一個(ge)函(han)數內(nei)可(ke)以(yi)定義多個(ge)同名(ming)的(de)局部變(bian)(bian)量，比(bi)如在(zai)兩個(ge)循環體內(nei)都定義一個(ge)同名(ming)的(de)局部變(bian)(bian)量，而那個(ge)局部變(bian)(bian)量的(de)作用(yong)域(yu)就在(zai)那個(ge)循環體內(nei)。
二.嵌入式系統中經常要用到無限循環，如何用C編寫死循環
答：while(1){}或者for(;;)
三.關鍵字static的作用是什么？
答：在C語(yu)言中，關鍵(jian)字static有三個明顯的作用：
1) 在函數(shu)體，一(yi)個被(bei)聲明為靜態的變量在這一(yi)函數(shu)被(bei)調用過程(cheng)中維持(chi)其值(zhi)不變。
2) 在(zai)(zai)模(mo)(mo)塊(kuai)內（但在(zai)(zai)函數(shu)體外），一個被(bei)聲明為靜態的變量(liang)可以被(bei)模(mo)(mo)塊(kuai)內所(suo)用函數(shu)訪問(wen)，但不能被(bei)模(mo)(mo)塊(kuai)外其它(ta)函數(shu)訪問(wen)。它(ta)是一個本地的全局(ju)變量(liang)。
3) 在(zai)模(mo)塊內，一(yi)個被(bei)聲明為(wei)靜(jing)態的(de)(de)函(han)(han)數(shu)只可被(bei)這一(yi)模(mo)塊內的(de)(de)其它(ta)函(han)(han)數(shu)調(diao)用。那就是，這個函(han)(han)數(shu)被(bei)限制在(zai)聲明它(ta)的(de)(de)模(mo)塊的(de)(de)本地范圍內使用。
四.static全局變量與普通的全局變量有什么區別？static函數與普通函數有什么區別？
答：全(quan)局變(bian)(bian)量(外部變(bian)(bian)量)的說明之前再冠以static 就構成了(le)靜態的全(quan)局變(bian)(bian)量。
全局變量本身(shen)就是(shi)靜態存儲方(fang)式，靜態全局變量當然(ran)也是(shi)靜態存儲方(fang)式。這兩者(zhe)在存儲方(fang)式上并無不同(tong)。
這兩(liang)者(zhe)的區別(bie)雖在于非靜態(tai)全局(ju)(ju)變(bian)(bian)量(liang)的作(zuo)(zuo)用域(yu)是整個源(yuan)程(cheng)序， 當一(yi)個源(yuan)程(cheng)序由多個源(yuan)文(wen)件(jian)組成(cheng)時，非靜態(tai)的全局(ju)(ju)變(bian)(bian)量(liang)在各個源(yuan)文(wen)件(jian)中(zhong)都是有效的。而(er)靜態(tai)全局(ju)(ju)變(bian)(bian)量(liang)則限制了(le)其作(zuo)(zuo)用域(yu)，即只在定義該變(bian)(bian)量(liang)的源(yuan)文(wen)件(jian)內有效， 在同一(yi)源(yuan)程(cheng)序的其它源(yuan)文(wen)件(jian)中(zhong)不能使(shi)用它。
由(you)于靜態(tai)全(quan)局變量的(de)作(zuo)用域局限于一個源(yuan)文(wen)件(jian)內，只能為該源(yuan)文(wen)件(jian)內的(de)函數公用，因(yin)此可(ke)以(yi)避免在其它源(yuan)文(wen)件(jian)中引起錯誤。
從(cong)以(yi)上分析可以(yi)看(kan)出，把(ba)局(ju)部(bu)變量(liang)(liang)改(gai)(gai)(gai)變為靜態變量(liang)(liang)后是改(gai)(gai)(gai)變了它(ta)的(de)存(cun)儲方(fang)式即(ji)改(gai)(gai)(gai)變了它(ta)的(de)生存(cun)期。把(ba)全局(ju)變量(liang)(liang)改(gai)(gai)(gai)變為靜態變量(liang)(liang)后是改(gai)(gai)(gai)變了它(ta)的(de)作用(yong)域，限制了它(ta)的(de)使用(yong)范圍。
static函(han)數(shu)與普通函(han)數(shu)作用域不(bu)同。僅在(zai)(zai)本文件。只在(zai)(zai)當前(qian)源文件中(zhong)使用的函(han)數(shu)應(ying)該說明為(wei)內部函(han)數(shu)(static)，內部函(han)數(shu)應(ying)該在(zai)(zai)當前(qian)源文件中(zhong)說明和定義。
對于可在當前源(yuan)文(wen)(wen)件(jian)以外使(shi)用的函(han)(han)數，應(ying)該(gai)在一個(ge)頭文(wen)(wen)件(jian)中(zhong)說(shuo)明，要使(shi)用這些函(han)(han)數的源(yuan)文(wen)(wen)件(jian)要包含這個(ge)頭文(wen)(wen)件(jian)。
五.進程之間通信的途徑有哪些？
答：進程間通信主要(yao)通過管道、消息、信號等途徑(jing)進行。
1、無名管道( pipe )：管道是一種半(ban)雙工的通信方式(shi)，數據只(zhi)能單(dan)向(xiang)流動，而且只(zhi)能在具有親(qin)緣關(guan)系(xi)的進(jin)程(cheng)間使用(yong)。進(jin)程(cheng)的親(qin)緣關(guan)系(xi)通常是指父子進(jin)程(cheng)關(guan)系(xi)。
2、高級(ji)管(guan)道(popen)：將(jiang)另一個程序當做一個新的(de)進(jin)程在(zai)當前程序進(jin)程中(zhong)啟動，則它算是當前程序的(de)子進(jin)程，這種方式我們成為高級(ji)管(guan)道方式。
3、有名管道(dao) (named pipe) ：有名管道(dao)也(ye)是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guan)系進程間的通信。
4、消(xiao)(xiao)(xiao)息隊列(lie)( message queue ) ：消(xiao)(xiao)(xiao)息隊列(lie)是由(you)消(xiao)(xiao)(xiao)息的鏈表，存(cun)放在內核(he)中(zhong)并(bing)由(you)消(xiao)(xiao)(xiao)息隊列(lie)標識符(fu)標識。消(xiao)(xiao)(xiao)息隊列(lie)克服了(le)信號(hao)傳遞(di)信息少、管道(dao)只能承載無格(ge)式字節流以及(ji)緩沖區大(da)小受限等缺點。
5、信號量( semophore ) ：信號量是一(yi)個計數器(qi)，可以用來控制多(duo)個進程(cheng)對共享(xiang)資(zi)(zi)源的訪問。它(ta)常作(zuo)為一(yi)種鎖機制，防止某(mou)進程(cheng)正在訪問共享(xiang)資(zi)(zi)源時，其他進程(cheng)也(ye)訪問該資(zi)(zi)源。因(yin)此，主要作(zuo)為進程(cheng)間(jian)以及(ji)同一(yi)進程(cheng)內不(bu)同線(xian)程(cheng)之間(jian)的同步手段。
6、信號 ( sinal ) ：信號是一種比(bi)較復雜的通信方式(shi)，用于通知接收進程某(mou)個事件已經發生。
7、共(gong)(gong)享內存( shared memory ) ：共(gong)(gong)享內存就是映射一段(duan)(duan)能(neng)被其他進(jin)(jin)(jin)程(cheng)所訪(fang)問的(de)(de)內存，這段(duan)(duan)共(gong)(gong)享內存由一個進(jin)(jin)(jin)程(cheng)創建，但(dan)多個進(jin)(jin)(jin)程(cheng)都(dou)可以訪(fang)問。共(gong)(gong)享內存是最快的(de)(de) IPC 方式(shi)，它是針對其他進(jin)(jin)(jin)程(cheng)間通(tong)信方式(shi)運行(xing)效率低(di)而專門(men)設(she)計的(de)(de)。它往往與其他通(tong)信機制，如信號(hao)兩，配合使用，來實(shi)現進(jin)(jin)(jin)程(cheng)間的(de)(de)同步和通(tong)信。
8、套接字(zi)( socket ) ：套解口也是一種進程間通信(xin)機制，與其他通信(xin)機制不同的是，它可(ke)用于(yu)不同機器間的進程通信(xin)。
六.死鎖的4個必要條件
答：
1、互斥(chi)：某種資源一(yi)次只(zhi)允許一(yi)個(ge)進程(cheng)訪問(wen)，即(ji)該資源一(yi)旦分配給某個(ge)進程(cheng)，其他進程(cheng)就不能(neng)再訪問(wen)，直到該進程(cheng)訪問(wen)結束。
2、占有(you)且等待：一(yi)(yi)個進程(cheng)本(ben)身占有(you)資源（一(yi)(yi)種或多種），同時還有(you)資源未(wei)得到滿足，正在等待其(qi)他進程(cheng)釋放該資源。
3、不可搶(qiang)占(zhan)：別(bie)(bie)人已經占(zhan)有了某項資源(yuan)，你不能因為自己也需(xu)要該資源(yuan)，就(jiu)去(qu)把別(bie)(bie)人的資源(yuan)搶(qiang)過來。
4、循環等待：存在一(yi)個進(jin)程(cheng)(cheng)鏈，使得每(mei)個進(jin)程(cheng)(cheng)都占有下(xia)一(yi)個進(jin)程(cheng)(cheng)所需的至少(shao)一(yi)種(zhong)資源。
當(dang)以上四個條件均滿足，必(bi)然會造成死(si)鎖(suo)，發生死(si)鎖(suo)的進程(cheng)無法(fa)進行(xing)下去，它們所(suo)持(chi)有(you)的資源也(ye)無法(fa)釋放(fang)。這樣會導(dao)致CPU的吞(tun)吐量下降。所(suo)以死(si)鎖(suo)情況是會浪費系(xi)統(tong)資源和影(ying)響計算機的使用性(xing)能(neng)的。那么，解決(jue)死(si)鎖(suo)問題就是相(xiang)當(dang)有(you)必(bi)要的了(le)。
七.死鎖的處理方式有哪些？
答(da)：死鎖的(de)處理方(fang)式主要從預防(fang)死鎖、避免死鎖、檢(jian)測(ce)與(yu)解除(chu)死鎖這四(si)個方(fang)面來進行處理。
預防死鎖：
1、資源一次性分(fen)配：（破(po)壞請(qing)求和保(bao)持條件）
2、可剝奪資(zi)(zi)源：即(ji)當某進程(cheng)新的資(zi)(zi)源未滿(man)足時，釋放(fang)已占有的資(zi)(zi)源（破壞不可剝奪條件）
3、資(zi)源有(you)序分配法：系統給每類資(zi)源賦予一個(ge)編號，每一個(ge)進程(cheng)按編號遞增的順(shun)序請求資(zi)源，釋放(fang)則(ze)相反（破壞(huai)環路等待條件）
避免死鎖:
預防死(si)(si)(si)鎖(suo)的幾種策略(lve)，會嚴重地損害(hai)系統(tong)(tong)性(xing)能。因(yin)(yin)此(ci)在避免(mian)死(si)(si)(si)鎖(suo)時，要(yao)施(shi)加較弱的限制，從而獲(huo)得 較滿意的系統(tong)(tong)性(xing)能。由于(yu)在避免(mian)死(si)(si)(si)鎖(suo)的策略(lve)中，允許進(jin)程動態地申(shen)請(qing)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)。因(yin)(yin)而，系統(tong)(tong)在進(jin)行(xing)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)分(fen)配(pei)(pei)之前預先計(ji)算(suan)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)分(fen)配(pei)(pei)的安全性(xing)。若(ruo)此(ci)次(ci)分(fen)配(pei)(pei)不(bu)會導致(zhi)系統(tong)(tong)進(jin)入不(bu)安全狀態，則將資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)分(fen)配(pei)(pei)給進(jin)程；否(fou)則，進(jin)程等待(dai)。其中最具有代表性(xing)的避免(mian)死(si)(si)(si)鎖(suo)算(suan)法是銀行(xing)家算(suan)法。
檢測死鎖：
首(shou)先(xian)為每個進程和每個資源指定(ding)一(yi)個唯一(yi)的號(hao)碼；
然后(hou)建(jian)立資(zi)源分配表和(he)進程等(deng)待表
解除死鎖：
當發現(xian)有(you)進程死(si)鎖后，便應(ying)立即把它從(cong)死(si)鎖狀(zhuang)態(tai)中解脫出來，常采用(yong)的方法有(you)：
1、剝(bo)(bo)奪(duo)資源(yuan)：從其(qi)它進(jin)程剝(bo)(bo)奪(duo)足夠數量(liang)的資源(yuan)給死鎖進(jin)程，以解除(chu)死鎖狀態；
2、撤(che)消進(jin)程(cheng)：可(ke)以(yi)直接撤(che)消死(si)鎖(suo)進(jin)程(cheng)或撤(che)消代價(jia)最小的(de)(de)進(jin)程(cheng)，直至有足夠的(de)(de)資源可(ke)用(yong)，死(si)鎖(suo)狀態.消除為止；所(suo)謂代價(jia)是(shi)指優先級、運行(xing)代價(jia)、進(jin)程(cheng)的(de)(de)重要性和價(jia)值等(deng)。
八.進程和線程有什么區別？
答：進(jin)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)是并(bing)發執行的(de)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序在執行過程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中分配和管理資源的(de)基(ji)本單(dan)位(wei)。線程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)是進(jin)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)一個(ge)執行單(dan)元，是比進(jin)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)還要小(xiao)的(de)獨(du)立運行的(de)基(ji)本單(dan)位(wei)。一個(ge)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序至少(shao)有(you)一個(ge)進(jin)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，一個(ge)進(jin)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)至少(shao)有(you)一個(ge)線程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。兩者的(de)區別(bie)主要有(you)以下幾個(ge)方面：
1. 進(jin)程是資源分配的最小單位(wei)。
2. 線程(cheng)是(shi)程(cheng)序(xu)執行的(de)最(zui)小單位，也是(shi)處(chu)理器(qi)調度的(de)基(ji)本(ben)單位，但進程(cheng)不是(shi)，兩者(zhe)均可(ke)并發執行。
3. 進程(cheng)(cheng)有自己(ji)的(de)(de)獨立地(di)址(zhi)空間，每啟動一(yi)個(ge)進程(cheng)(cheng)，系統就會為它分(fen)配地(di)址(zhi)空間，建(jian)立數(shu)(shu)據(ju)表來維護代碼段、堆棧段和數(shu)(shu)據(ju)段，這種(zhong)操作非常昂貴。而線程(cheng)(cheng)是共享進程(cheng)(cheng)中的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)，使用相同的(de)(de)地(di)址(zhi)空間，因此(ci)，CPU切換一(yi)個(ge)線程(cheng)(cheng)的(de)(de)花費遠比進程(cheng)(cheng)小很多，同時(shi)創建(jian)一(yi)個(ge)線程(cheng)(cheng)的(de)(de)開銷也比進程(cheng)(cheng)小很多。
4. 線(xian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)之(zhi)間的(de)通(tong)(tong)信(xin)更方便，同(tong)一(yi)進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)下的(de)線(xian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)共享全局(ju)變量(liang)、靜態變量(liang)等數(shu)據(ju)，而進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)之(zhi)間的(de)通(tong)(tong)信(xin)需(xu)要以(yi)通(tong)(tong)信(xin)的(de)方式（IPC)進行。不(bu)過(guo)如何處理好(hao)同(tong)步與互斥是編寫多(duo)(duo)線(xian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)的(de)難點(dian)。但是多(duo)(duo)進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)更健(jian)壯，多(duo)(duo)線(xian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)只要有(you)(you)一(yi)個線(xian)程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)死掉，整個進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)也跟著死掉了，而一(yi)個進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)死掉并不(bu)會對另外一(yi)個進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)造成影響，因(yin)為進程(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)有(you)(you)自己獨立的(de)地址空間。
5. 進(jin)程切(qie)換時，消耗(hao)的資源大，效率低(di)。所以涉及(ji)到(dao)頻繁的切(qie)換時，使用(yong)線(xian)程要好于進(jin)程。同樣如(ru)果要求(qiu)同時進(jin)行(xing)并(bing)且(qie)又要共享某些(xie)變(bian)量(liang)的并(bing)發操(cao)作，只能(neng)用(yong)線(xian)程不(bu)能(neng)用(yong)進(jin)程。
6. 執(zhi)行(xing)(xing)(xing)過程：每個(ge)獨(du)(du)立(li)的(de)進程有(you)一(yi)個(ge)程序(xu)運行(xing)(xing)(xing)的(de)入口(kou)、順序(xu)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)序(xu)列和(he)程序(xu)入口(kou)。但是線(xian)(xian)程不能獨(du)(du)立(li)執(zhi)行(xing)(xing)(xing)，必須(xu)依存在應用程序(xu)中，由應用程序(xu)提供多個(ge)線(xian)(xian)程執(zhi)行(xing)(xing)(xing)控制。
優缺點：
線(xian)程執行開(kai)銷小，但(dan)是(shi)不利(li)于資源的(de)管理和(he)保護。線(xian)程適合在SMP機器（雙CPU系統）上運(yun)行。
進程執行開銷大，但是(shi)能夠(gou)很好的(de)進行資(zi)源管理和保護(hu)，可(ke)以(yi)跨機器遷(qian)移(yi)。
何(he)時使(shi)用多(duo)(duo)進程，何(he)時使(shi)用多(duo)(duo)線程？
對資源(yuan)的管理和(he)保護要求高，不限制開(kai)銷和(he)效率時，使用多進程。
要(yao)求效率高(gao)，頻繁切換時(shi)，資源的保護(hu)管理(li)要(yao)求不是很高(gao)時(shi)，使用多線程(cheng)。
九. 線程是否具有相同的堆棧?
答：真正的程(cheng)序執行都是線(xian)程(cheng)來完成的，程(cheng)序啟動的時候操作系(xi)統(tong)就幫(bang)你創建了一(yi)個主線(xian)程(cheng)。
每個線程有自(zi)己的堆棧。
