嵌入式软件 C语言基础笔试面试题

3.内存管理&编程题（20道）

3.1由gcc编译的C语言程序占用的内存分为哪几个部分？

栈区(stack)	存放函数的参数、局部变量。
堆区(heap)	提供程序员动态申请的内存空间。
全局（静态）区(static)	存放全局变量和静态变量，初始化不为0的全局变量和静态变量、const型常量在一块区域（.data段），未初始化的、初始化为0的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域（.bss段）。
程序代码区	存放函数体的二进制代码和字符串常量。

3.2小端：一个数据的低位字节数据存储在低地址

大端：一个数据的高位字节数据存储在低地址

例如：int a=0x12345678; //a首地址为0x200，大端存储格式如下：

如何判读一个系统的大小端存储模式？

（1）方法一：int *强制类型转换为char *，用“[]”解引用

void checkCpuMode(void)  
{  
    int c = 0x12345678;  
    char *p = (char *)&c;  
    if(p[0] == 0x12)  
        printf("Big endian.\n");  
    else if(p[0] == 0x78)  
        printf("Little endian.\n");  
    else  
        printf("Uncertain.\n");  
}

（2）方法二：int *强制类型转换为char *，用“*”解引用

void checkCpuMode(void)  
{  
    int c = 0x12345678;  
    char *p = (char *)&c;  
    if(*p == 0x12)  
        printf("Big endian.\n");  
    else if(*p == 0x78)  
        printf("Little endian.\n");  
    else  
        printf("Uncertain.\n");  
}

（3）方法三：包含short跟char的共用体

void checkCpuMode(void)  
{  
    union Data  
    {  
        short a;  
        char b[sizeof(short)];  
    }data;  
    data.a = 0x1234;  
  
    if(data.b[0] == 0x12)  
        printf("Big endian.\n");  
    else if(data.b[0] == 0x34)  
        printf("Little endian.\n");  
    else  
        printf("uncertain.\n");  
}

3.3全局变量和局部变量的区别？

（1）全局变量储存在静态区，进入main函数之前就被创建，生命周期为整个源程序。

（2）局部变量在栈中分配，在函数被调用时才被创建，在函数退出时销毁，生命周期为函数内。

3.4以下程序中，主函数能否成功申请到内存空间？

#include<stdio.h>  
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>  
void getmemory(char *p)  
{  
    p = (char *)malloc(100);  
    strcpy(p, "hello world");  
}  
int main()  
{  
    char *str = NULL;  
    getmemory(str);  
    printf("%s\n", str);  
    free(str);  
    return 0;  
}

答案：不能。

解读：getmemory(str)没能改变str的值，因为传递给子函数的只是str的复制值NULL，main函数中的str一直都是 NULL。正确的getmemory()如下：

①传递的是二重指针，即str的指针
void getmemory(char **p)   
{  
    *p = (char *)malloc(100);  
    strcpy(*p, "hello world");  
}  
②传递的是指针别名，即str的别名，C++中
void getmemory(char * &p)   
{  
    p = (char *)malloc(100);  
    strcpy(p, "hello world");  
}

3.5 请问运行下面的Test()函数会有什么样的后果？

void GetMemory(char **p, int num)  
{  
    *p = (char *)malloc(num);  
}  
void Test(void)  
{  
    char *str = NULL;  
    GetMemory(&str, 100);  
    strcpy(str, "hello");   
    printf("%s\n", str);   
}

答案：内存泄漏。

解读：调用malloc()申请内存空间，使用完毕之后没有调用free()释放内存空间并使指针指向NULL。

3.6 请问运行下面的Test()函数会有什么样的后果？

char *GetMemory(void)  
{   
    char p[] = "hello world";  
    return p;  
}  
void Test(void)  
{  
    char *str = NULL;  
    str = GetMemory();   
    printf("%s\n", str);  
}

答案：打印野指针内容，可能是乱码。

解读：GetMemory()返回的是指向栈内存的指针，但该栈内存已被释放，该指针的地址不是 NULL，成为野指针，新内容不可知。

3.7 请问运行下面的Test()函数会有什么样的后果？

void Test(void)  
{  
    char *str = (char *) malloc(100);  
    strcpy(str,"hello");  
    free(str);       
    if(str != NULL)  
    {  
        strcpy(str, "world");   
        printf("%s\n", str);  
    }  
}

答案：篡改堆区野指针指向的内容，后果难以预料，非常危险。

解读：

（1）free(str);之后，str成为野指针，没有置为NULL，if(str != NULL)语句不能阻止篡改操作。

（2）野指针不是NULL指针，是指向被释放的或者访问受限的内存的指针。

（3）造成野指针原因：①指针变量没有被初始化，任何刚创建的指针不会自动成为NULL；②指针被free或delete之后，没有置NULL；③指针操作超越了变量的作用范围，比如要返回指向栈内存的指针或引用，因为栈内存在函数结束时会被释放。

以上内容摘自牛客官方专刊《嵌入式岗位笔试面试真题讲解》，该专刊不仅有真题讲解，还有经验分享，不清楚嵌入式该学什么的同学，想找嵌入式实习/正式工作的同学，都可以来看看： https://blog.nowcoder.net/zhuanlan/v0ELPM

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