C 語言常見問題(轉)

C 語言常見問題(轉)[@more@]1 關鍵字static的作用是什麼？

這個簡單的問題很少有人能回答完全。在C語言中，關鍵字static有三個明顯的作用：
1)在函式體，一個被宣告為靜態的變數在這一函式被呼叫過程中維持其值不變。
2) 在模組內（但在函式體外），一個被宣告為靜態的變數可以被模組內所用函式訪問，但不能被模組外其它函式訪問。它是一個本地的全域性變數。
3) 在模組內，一個被宣告為靜態的函式只可被這一模組內的其它函式呼叫。那就是，這個函式被限制在宣告它的模組的本地範圍內使用。

2 關鍵字const有什麼含意？

　　我只要一聽到被面試者說："const意味著常數"，我就知道我正在和一個業餘者打交道。去年Dan Saks已經在他的文章裡完全概括了const的所有用法，因此ESP(譯者：Embedded Systems Programming)的每一位讀者應該非常熟悉const能做什麼和不能做什麼.如果你從沒有讀到那篇文章，只要能說出const意味著"只讀"就可以了。儘管這個答案不是完全的答案，但我接受它作為一個正確的答案。（如果你想知道更詳細的答案，仔細讀一下Saks的文章吧。）
　　如果應試者能正確回答這個問題，我將問他一個附加的問題：
下面的宣告都是什麼意思？
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標（也就是，整型數是不可修改的，但指標可以）。第四個意思a是一個指向整型數的常指標（也就是說，指標指向的整型數是可以修改的，但指標是不可修改的）。最後一個意味著a是一個指向常整型數的常指標（也就是說，指標指向的整型數是不可修改的，同時指標也是不可修改的）。如果應試者能正確回答這些問題，那麼他就給我留下了一個好印象。順帶提一句，也許你可能會問，即使不用關鍵字 const，也還是能很容易寫出功能正確的程式，那麼我為什麼還要如此看重關鍵字const呢？我也如下的幾下理由：
1) 關鍵字const的作用是為給讀你程式碼的人傳達非常有用的資訊，實際上，宣告一個引數為常量是為了告訴了使用者這個引數的應用目的。如果你曾花很多時間清理其它人留下的垃圾，你就會很快學會感謝這點多餘的資訊。（當然，懂得用const的程式設計師很少會留下的垃圾讓別人來清理的。）
2) 透過給最佳化器一些附加的資訊，使用關鍵字const也許能產生更緊湊的程式碼。
3) 合理地使用關鍵字const可以使編譯器很自然地保護那些不希望被改變的引數，防止其被無意的程式碼修改。簡而言之，這樣可以減少bug的出現。

3 關鍵字volatile有什麼含意?並給出三個不同的例子。

　　一個定義為volatile的變數是說這變數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數的值了。精確地說就是，最佳化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值，而不是使用儲存在暫存器裡的備份。下面是volatile變數的幾個例子：
1) 並行裝置的硬體暫存器（如：狀態暫存器）
2) 一箇中斷服務子程式中會訪問到的非自動變數(Non-automatic variables)
3) 多執行緒應用中被幾個任務共享的變數

　　回答不出這個問題的人是不會被僱傭的。我認為這是區分C程式設計師和嵌入式系統程式設計師的最基本的問題。搞嵌入式的傢伙們經常同硬體、中斷、RTOS等等打交道，所有這些都要求用到volatile變數。不懂得volatile的內容將會帶來災難。
　　假設被面試者正確地回答了這是問題（嗯，懷疑是否會是這樣），我將稍微深究一下，看一下這傢伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1)一個引數既可以是const還可以是volatile嗎？解釋為什麼。
2); 一個指標可以是volatile 嗎？解釋為什麼。
3); 下面的函式有什麼錯誤：

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

下面是答案：
1)是的。一個例子是隻讀的狀態暫存器。它是volatile因為它可能被意想不到地改變。它是const因為程式不應該試圖去修改它。
2); 是的。儘管這並不很常見。一個例子是當一箇中服務子程式修該一個指向一個buffer的指標時。
3) 這段程式碼有點變態。這段程式碼的目的是用來返指標*ptr指向值的平方，但是，由於*ptr指向一個volatile型引數，編譯器將產生類似下面的程式碼：

int square(volatile int *ptr)
{
int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
}

　　由於*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結果，這段程式碼可能返不是你所期望的平方值！正確的程式碼如下：

long square(volatile int *ptr)
{
int a;
a = *ptr;
return a * a;
}

4 下面的程式碼輸出是什麼，為什麼？

void foo(void)
{
unsigned int a = 6;
int b = -20;
(a+b > 6) ? puts("> 6") : puts("<= 6");
}
　　這個問題測試你是否懂得C語言中的整數自動轉換原則，我發現有些開發者懂得極少這些東西。不管如何，這無符號整型問題的答案是輸出是 ">6"。原因是當表示式中存在有符號型別和無符號型別時所有的運算元都自動轉換為無符號型別。因此-20變成了一個非常大的正整數，所以該表示式計算出的結果大於6。這一點對於應當頻繁用到無符號資料型別的嵌入式系統來說是豐常重要的。如果你答錯了這個問題，你也就到了得不到這份工作的邊緣。

5 Typedef 在C語言中頻繁用以宣告一個已經存在的資料型別的同義字。也可以用前處理器做類似的事。例如，思考一下下面的例子：

#define dPS struct s *
typedef struct s * tPS;

　　以上兩種情況的意圖都是要定義dPS 和 tPS 作為一個指向結構s指標。哪種方法更好呢？（如果有的話）為什麼？這是一個非常微妙的問題，任何人答對這個問題（正當的原因）是應當被恭喜的。答案是：typedef更好。思考下面的例子：

dPS p1,p2;
tPS p3,p4;

第一個擴充套件為

struct s * p1, p2;
.
　　上面的程式碼定義p1為一個指向結構的指，p2為一個實際的結構，這也許不是你想要的。第二個例子正確地定義了p3 和p4 兩個指標。

6 說明一個變數和定義一個變數有什麼區別?

使用關鍵字const有兩個好處；第一，如果編譯程式知道一個變數的值不會改變，編譯程．序就能對程式進行最佳化；第二，編譯程式會試圖保證該變數的值不會因為程式設計師的疏忽而被改變。
當然，用#define來定義常量也有同樣的好處。用const而不用#define來定義常量的原因是const變數可以是任何型別(如結構，而用#define定義的常量不能表示結構)。此外，const變數是真正的變數，它有可供使用的地址，並且該地址是唯一的(有些編譯程式在每次使用用#define定義的字串時都會生成一份新的複製，見9．9)。

7 可以在標頭檔案中說明static變數嗎?

如果說明了一個static變數，就必須在同一個檔案中定義該變數(因為儲存型別修飾符static和extern是互斥的)。你可以在標頭檔案中定義一個static變數，但這會使包含該標頭檔案的原始檔都得到該變數的一份私有複製，而這通常不是你想得到的結果。