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预处理

1、什么是预编译？何时需要预编译？

（1）预编译又称预处理，是做些代码文本的替换工作，即程序执行前的一些预处理工作。主要处理 # 开头的指令，如拷贝#include包含的文件代码、替换#define定义的宏、条件编译#if等。

（2）何时需要预编译：

a.总是使用不经常改动的大型代码体；

b.程序由多个模块组成，所有模块都使用一组标准的包含文件和相同的编译选项。在这种情况下，可以将所有包含文件预编译为一个预编译头。

2、写一个“标准”宏，这个宏输入两个参数并返回较小的一个

#define MIN(x, y) ((x)<(y)?(x):(y))  //注意结尾没有;C语言面试知识

3、#与##的作用？

# 是把宏参数转化为字符串的运算符，## 是把两个宏参数连接的运算符。

例如：

#define STR(arg) #arg          //则宏STR(hello)展开时为”hello”

#define NAME(y) name_y      //则宏NAME(1)展开时仍为name_y

#define NAME(y) name_##y    //则宏NAME(1)展开为name_1

#define DECLARE(name, type) typename##_##type##_type，

//则宏DECLARE(val, int)展开为int val_int_type

4、如何避免头文件被重复包含？

例如，为避免头文件my_head.h被重复包含，可在其中使用条件编译：

#ifndef _MY_HEAD_H

#define _MY_HEAD_H    /空宏/

/其他语句/

#endif

5、#include<file.h> 与 #include "file.h"的区别？

前者是从Standard Library的路径寻找和引用file.h，而后者是从当前工作路径搜寻并引用file.h。

关键字

1、register：

（1）register关键字的作用：

请求CPU尽可能让变量的值保存在CPU内部的寄存器中，减去CPU从内存中抓取数据的时间，提高程序运行效率。

（2）register作用的实现原理：

扩展：CPU组成，计算机系统组成，数据处理流程 。

（3）什么时候使用register?

一般，我们将频繁被访问的变量，用 register 修饰。

（因为CPU内存资源是有限的，是稀缺的，不可能将所有变量都声明为register变量）

（4）使用register关键字应注意什么？

a. 只有局部变量才可以被声明用register 修饰；

（register不能修饰全局变量和函数的原因：全局变量可能被多个进程访问，而用register修饰的变量，只能被当前进程访问）

b. 不能用取地址获取用register 修饰的变量的地址；

（原因：变量保存在寄存器中，而取地址获取的地址的是内存的地址）

c. 用register 修饰的变量一定要是CPU 所接受的数据类型。 

2、static：

（1）static关键字的作用：

static既可以修饰变量，也可以修饰函数，修饰变量时，既可以修饰局部，也可修饰全局。

static修饰静态局部变量，延长变量的生命周期，直至程序结束，这个变量才释放；

static修饰全局变量，使其只可在本文件可访问，其他文件不可见；

（static修饰的变量都保存在数据段静态数据区中，未初始化时，系统将默认初始化为0）

static修饰函数，使其只可在本文件可调用，其他文件不可调用；

 （2）什么时候使用static修饰变量？

当希望一个变量直至程序结束才释放时，用static修饰静态局部变量；

当希望一个全局变量只可在本文件可访问，其他文件不可见时，用Static修饰全局变量；

当希望一个函数只可在本文件可调用，其他文件不可调用时，用Static修饰函数；

3、extern：

（1）extern关键字的作用：

extern 用来外部声明一个全局变量，这个全局变量在另一个文件中被定义。

 （2）使用extern关键字应注意什么？

标明数据类型，例：extern int count；

 （3）什么时候使用extern修饰变量？

在a.c文件中想使用b.c文件中的全局变量时，用extern 外部声明。

（4）用于extern  "C"

当文件为CPP文件时，通过extern “C”告诉C++编译器，extern “C”{}里包含的函数都用C的方式来编译：

a.可以是单一语句；

   extern "C" double sqrt(double);

b.可以是复合语句, 相当于复合语句中的声明都加了extern "C"；

    extern "C"

    {

        double sqrt(double);

        int min(int, int);

    }

c.可以包含头文件，相当于头文件中的声明都加了extern "C"；

   extern "C"

   {

       #include

   }

d.不可以将extern "C" 添加在函数内部；

e.如果函数有多个声明，可以都加extern "C", 也可以只出现在第一次声明中，后面的声明会接受第一个链接指示符的规则；

f.除extern "C", 还有extern "FORTRAN" 等。

4、const：

（1）const关键字的作用：

const修饰变量,是这个变量变成只读变量，变量对应的空间的值是可变的，但不能用变量名来修改空间中的值。

 （2）使用const关键字应注意什么？

使用const关键字修饰的变量，一定要对变量进行初始化。

int *const p = #   p++ ✘

const int *p = #   (*p)++ ✘

int const *p = #   (*p)++ ✘

(离谁进，谁就不可以改变)

 （3）什么时候使用const修饰变量？

a. 声明常变量，使得指定的变量不能被修改；

const int a = 5;/a的值一直为5，不能被改变/

const int b; b = 10;/b的值被赋值为10后，不能被改变/

const int *ptr; /ptr为指向整型常量的指针，ptr的值可以修改，但不能修改其所指向的值/

int *const ptr;/ptr为指向整型的常量指针，ptr的值不能修改，但可以修改其所指向的值/

const int *const ptr;/ptr为指向整型常量的常量指针，ptr及其指向的值都不能修改/

b. 修饰函数形参，使得形参在函数内不能被修改，表示输入参数；

如int fun(const int a);或int fun(const char *str);

c. 修饰函数返回值，使得函数的返回值不能被修改。

const char *getstr(void);使用：const *str= getstr();

const int getint(void);  使用：const int a =getint(); 

（4）const与#define 相比，有何优点？

（1）const 作用：定义常量、修饰函数参数、修饰函数返回值。

被const修饰的东西都受到强制保护，可以预防意外的变动，能提高程序的健壮性。

（2）const 常量有数据类型，而宏常量没有数据类型。编译器可以对前者进行类型安全检查。而对后者只进行字符替换，没有类型安全检查，并且在字符替换可能会产生意料不到的错误。

（3）有些集成化的调试工具可以对const 常量进行调试，但是不能对宏常量进行调试。

5、typedef：

（1）typedef关键字的作用：

声明一个已经存在的数据类型的同义字，给数据类型定义一个新名字，提高了移植性；简化复杂的类型声明，提高编码效率；解释数据类型的作用。

6、voliate：

（1）voliate关键字的作用：

volatile指定的变量可能被系统、硬件、进程/线程改变，强制编译器每次从内存中取得该变量的值，而不是从被优化后的寄存器中读取。

简单来说，就是自己所定义的变量在程序运行过程中一直会变，如果希望这个值被正确处理，就需要每次从内存中去读这个值，这样就不会有错误了。

（2）什么情况下用volatile关键字？

a.中断服务程序中修改的供其他程序检测的变量需要加volatile；

b.多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；

c.存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因此每次对它的读写都可能有不同意义。

（3）一个参数既可以是const还可以是volatile吗？

可以，例如只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

（4）一个指针可以是volatile 吗？

可以，尽管这并不常见。例如当一个中服务子程序修该一个指向buffer的指针时。

7、inline：

（1）inline关键字的作用：

内联inline是给编译器的优化提示，如果一个函数被编译成inline的话，那么就会把函数里面的代码直接插入到调用这个函数的地方，而不是用调用函数的形式。

（2）使用inline关键字应注意什么？

内联是以代码膨胀(复制)为代价，仅仅省去了函数调用的开销，从而提高函数的执行效率。如果执行函数体内代码的时间，相比于函数调用的开销较大，那么效率的收获会很少。另一方面，每一处内联函数的调用都要复制代码，将使程序的总代码量增大，消耗更多的内存空间。

8、sizeof：

（1）sizeof关键字的作用：

sizeof是在编译阶段处理，且不能被编译为机器码。sizeof的结果等于对象或类型所占的内存字节数。sizeof的返回值类型为size_t。

（2）sizeof的取值：

变量：int a;  sizeof(a)为4；

指针：int *p;  sizeof(p)为4；

数组：int b[10]; sizeof(b)为数组的大小，4*10；int c[0]; sizeof(c)等于0；

结构体：struct (int a; char ch;)s1; sizeof(s1)为8 ，因为结构体字节需要对齐。

注意：不能对结构体中的位域成员使用sizeof

sizeof(void)等于1

sizeof(void *)等于4