原创 嵌入式Linux文件系统及其存储机制分析

2007-7-11 15:26 2465 2 2 分类: MCU/ 嵌入式
 嵌入式系统与通用PC机不同,一般没有硬盘这样的存储设备而是使用Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置,本文分析了嵌入式系统中常用的存储设备及其管理机制,介绍了常用的基于FLASH的文件系统类型。

     1.嵌入式系统存储设备及其管理机制分析

     构建适用于嵌入式系统的Linux文件系统,必然会涉及到两个关键点,一是文件系统类型的选择,它关系到文件系统的读写性能、尺寸大小;另一个就是根文件系统内容的选择,它关系到根文件系统所能提供的功能及尺寸大小。

     嵌入式设备中使用的存储器是像Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置。Flash是目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器,它的主要特点是按整体/扇区擦除和按字节编程,具有低功耗、高密度、小体积等优点。目前,Flash分为NOR, NAND两种类型。

     NOR型闪存可以直接读取芯片内储存的数据,因而速度比较快,但是价格较高。NOR型芯片,地址线与数据线分开,所以NOR型芯片可以像SRAM一样连在数据线上,对NOR芯片可以“字”为基本单位操作,因此传输效率很高,应用程序可以直接在Flash内运行,不必再把代码读到系统RAM中运行。它与SRAM的最大不同在于写操作需要经过擦除和写入两个过程。

     NAND型闪存芯片共用地址线与数据线,内部数据以块为单位进行存储,直接将NAND芯片做启动芯片比较难。NAND闪存是连续存储介质,适合放大文件。擦除NOR器件时是以64-128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s;擦除NAND器件是以8-32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。NAND Rash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。NOR flash占据了容量为1―16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8―128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储。寿命(耐用性),在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。

     所有嵌入式系统的启动都至少需要使用某种形式的永久性存储设备,它们需要合适的驱动程序,当前在嵌入式Linux中有三种常用的块驱动程序可以选择。

     ● Blkmem驱动层

     Blkmem驱动是为uclinux专门设计的,也是最早的一种块驱动程序之一,现在仍然有很多嵌入式Linux操作系统选用它作为块驱动程,尤其是在uClinux中。它相对来说是最简单的,而且只支持建立在NOR型Flash和RAM中的根文件系统。使用Blkmem驱动,建立Flash分区配置比较困难,这种驱动程序为Flash提供了一些基本擦除/写操作。

     ● RAMdisk驱动层

     RAMdisk驱动层通常应用在标准Linux中无盘工作站的启动,对Flash存储器并不提供任何的直接支持, RAM disk就是在开机时,把一部分的内存虚拟成块设备,并且把之前所准备好的档案系统映像解压缩到该RAM disk环境中。当在Flash中放置一个压缩的文件系统,可以将文件系统解压到RAM,使用RAM disk驱动层支持一个保持在RAM中的文件系统。

     ● MTD驱动层

     为了尽可能避免针对不同的技术使用不同的工具,以及为不同的的技术提供共同的能力,Linux内核纳入了MTD子系统(memory Technology Device)。它提供了一致且统一的接口,让底层的MTD芯片驱动程序无缝地与较高层接口组合在一起。JFFS2, Cramfs, YAFFS等文件系统都可以被安装成MTD块设备。MTD驱动也可以为那些支持CFI接口的NOR型Flash提供支持。虽然MTD可以建立在RAM上,但它是专为基于Flash的设备而设计的。MTD包含特定Flash芯片的驱动程序,开发者要选择适合自己系统的Flash芯片驱动。Flash芯片驱动向上层提供读、写、擦除等基本的操作,MTD对这些操作进行封装后向用户层提供MTD char和MTD block类型的设备。MTD char类型的设备包括/dev/mtd0, /dev/mtdl等,它们提供对Flash原始字符的访问。MTD block类型的设备包括/dev/mtdblock0,/dev/mtdblock1等,MTD block设备是将Flash模拟成块设备,这样可以在这些模拟的块设备上创建像Cramfs, JFFS2等格式的文件系统。

     MTD驱动层也支持在一块Flash上建立多个Flash分区,每一个分区作为了一个MTD block设备,可以把系统软件和数据等分配到不同的分区上,同时可以在不同的分区采用不用的文件系统格式。这一点非常重要,正是由于这一点才为嵌入式系统多文件系统的建立提供了灵活性。


2. 基于Flash的文件系统

     鉴于Flash存储介质的读写特点,传统的Linux文件系统己经不适合应用在嵌入式系统中,像Ext2fs文件系统是为像IDE那样的块设备设计的,这些设备的逻辑块是512字节、1024字节等大小,没有提供很好的扇区擦写支持,不支持损耗平衡,没有掉电保护,也没有特别完美的扇区管理,这不太适合于扇区大小因设备类型而划分的闪存设备。基于这样的原因,产生了很多专为Flash设备而设计的文件系统,常见的专用于闪存设备的文件系统如下:

     ● Romfs

     传统型的Romfs文件系统是最常使用的一种文件系统,它是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统,不支持动态擦写保存;它按顺序存放所有的文件数据,所以这种文件系统格式支持应用程序以XIP方式运行,在系统运行时,可以获得可观的RAM节省空间。uClinux系统通常采用Romfs文件系统。

     ● Cramfs

     Cramfs是Linux的创始人Linus Torvalds开发的一种可压缩只读文件系统在Cramfs文件系统中,每一页被单独压缩,可以随机页访问,其压缩比高达2:1,为嵌入式系统节省大量的Flash存储空间。Cramfs文件系统以压缩方式存储,在运行时解压缩,所以不支持应用程序以XIP方式运行,所有的应用程序要求被拷到RAM里去运行,但这并不代表比Ramfs需求的RAM 空间要大一点,因为Cramfs是采用分页压缩的方式存放档案,在读取档案时,不会一下子就耗用过多的内存空间,只针对目前实际读取的部分分配内存,尚没有读取的部分不分配内存空间,当我们读取的档案不在内存时, Cramfs文件系统自动计算压缩后的资料所存的位置,再即时解压缩到RAM中。另外,它的速度快,效率高,其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏,提高了系统的可靠性;但是它的只读属性同时又是它的一大缺陷,使得用户无法对其内容对进扩充。Cramfs映像通常是放在Flash中,但是也能放在别的文件系统里,使用loopback设备可以把它安装别的文件系统里。使用mkcramfs工具可以创建Cramfs映像。

     ● Ramfs/Tmpfs

     Ramfs也是Linus Torvalds开发的,Ramfs文件系统把所有的文件都放在RAM里运行,通常是Flash系统用来存储一些临时性或经常要修改的数据,相对于ramdisk来说,Ramfs的大小可以随着所含文件内容大小变化,不像ramdisk的大小是固定的。Tmpfs是基于内存的文件系统,因为tmpfs驻留在RAM 中,所以写/读操作发生在RAM 中。tmpfs文件系统大小可随所含文件内容大小变化,使得能够最理想地使用内存;tmpfs驻留在RAM,所以读和写几乎都是瞬时的。tmpfs的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。

     ● JFFS2

     JFFS2是RedHat公司基于JFFS开发的闪存文件系统,最初是针对RedHat公司的嵌入式产品eCos开发的嵌入式文件系统,所以JFFS2也可以用在Linux,uCLinux中。JFFS文件系统最早是由瑞典Axis Communications公司基于Linux2.0的内核为嵌入式系统开发的文件系统。JFFS2是一个可读写的、压缩的、日志型文件系统,并提供了崩溃/掉电安全保护,克服了JFFS的一些缺点:使用了基于哈希表的日志节点结构,大大加快了对节点的操作速度;支持数据压缩;提供了“写平衡”支持;支持多种节点类型;提高了对闪存的利用率,降低了内存的消耗。这些特点使JFFS2文件系统成为目前Flash设备上最流行的文件系统格式,它的缺点就是当文件系统已满或接近满时,JFFS2运行会变慢,这主要是因为碎片收集的问题。

     ● YAFFS


     YAFFS/YAFFS2是一种和JFFSx类似的闪存文件系统,它是专为嵌入式系统使用NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。和JFFS2相比它减少了一些功能,所以速度更快,而且对内存的占用比较小。此外,YAFFS自带NAND芯片的驱动,并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的API,用户可以不使用Linux中的MTD与VFS,直接对文件系统操作。YAFFS2支持大页面的NAND设备,并且对大页面的NAND设备做了优化。JFFS2在NAND闪存上表现并不稳定,更适合于NOR闪存,所以相对大容量的NAND闪存,YAFFS是更好的选择。


转自华清网






  嵌入式开发—C语言面试题








1. 用预处理指令#define 声明一个常数,用以表明1年中有多少秒(忽略闰年问题)
#define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL
我在这想看到几件事情:
1). #define 语法的基本知识(例如:不能以分号结束,括号的使用,等等)
2). 懂得预处理器将为你计算常数表达式的值,因此,直接写出你是如何计算一年中有多少秒而不是计算出实际的值,是更清晰而没有代价的。
3). 意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器这个常数是的长整型数。
4). 如果你在你的表达式中用到UL(表示无符号长整型),那么你有了一个好的起点。记住,第一印象很重要。


2. 写一个“标准”宏MIN,这个宏输入两个参数并返回较小的一个。
#define MIN(A,B) ((A) <= (B) (A) : ))


这个测试是为下面的目的而设的:


1). 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的,因为直到嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分,宏是方便产生嵌入代码的唯一方法,对于嵌入式系统来说,为了能达到要求的性能,嵌入代码经常是必须的方法。
2). 三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码,了解这个用法是很重要的。
3). 懂得在宏中小心地把参数用括号括起来
4). 我也用这个问题开始讨论宏的副作用,例如:当你写下面的代码时会发生什么事?
least = MIN(*p++, b);


3. 预处理器标识#error的目的是什么?


如果你不知道答案,请看参考文献1。这问题对区分一个正常的伙计和一个书呆子是很有用的。只有书呆子才会读C语言课本的附录去找出象这种
问题的答案。当然如果你不是在找一个书呆子,那么应试者最好希望自己不要知道答案。


死循环(Infinite loops)


4. 嵌入式系统中经常要用到无限循环,你怎么样用C编写死循环呢?


这个问题用几个解决方案。我首选的方案是:
while(1) { }
一些程序员更喜欢如下方案:
for(;;) { }
这个实现方式让我为难,因为这个语法没有确切表达到底怎么回事。如果一个应试者给出这个作为方案,我将用这个作为一个机会去探究他们这样做的
基本原理。如果他们的基本答案是:“我被教着这样做,但从没有想到过为什么。”这会给我留下一个坏印象。
第三个方案是用 goto
Loop:
...
goto Loop;
应试者如给出上面的方案,这说明或者他是一个汇编语言程序员(这也许是好事)或者他是一个想进入新领域的BASIC/FORTRAN程序员。


数据声明(Data declarations)


5. 用变量a给出下面的定义
a) 一个整型数(An integer)
b) 一个指向整型数的指针(A pointer to an integer)
c) 一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数(A pointer to a pointer to an integer)
d) 一个有10个整型数的数组(An array of 10 integers)
e) 一个有10个指针的数组,该指针是指向一个整型数的(An array of 10 pointers to integers)
f) 一个指向有10个整型数数组的指针(A pointer to an array of 10 integers)
g) 一个指向函数的指针,该函数有一个整型参数并返回一个整型数(A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer)
h) 一个有10个指针的数组,该指针指向一个函数,该函数有一个整型参数并返回一个整型数( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer )


答案是:
a) int a; // An integer
b) int *a; // A pointer to an integer
c) int **a; // A pointer to a pointer to an integer
d) int a[10]; // An array of 10 integers
e) int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers
f) int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers
g) int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer
h) int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer


人们经常声称这里有几个问题是那种要翻一下书才能回答的问题,我同意这种说法。当我写这篇文章时,为了确定语法的正确性,我的确查了一下书。
但是当我被面试的时候,我期望被问到这个问题(或者相近的问题)。因为在被面试的这段时间里,我确定我知道这个问题的答案。应试者如果不知道
所有的答案(或至少大部分答案),那么也就没有为这次面试做准备,如果该面试者没有为这次面试做准备,那么他又能为什么出准备呢?


Static


6. 关键字static的作用是什么?


这个简单的问题很少有人能回答完全。在C语言中,关键字static有三个明显的作用:
1). 在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
2). 在模块内(但在函数体外),一个被声明为静态的变量可以被模块内所用函数访问,但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。
3). 在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。
大多数应试者能正确回答第一部分,一部分能正确回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。这是一个应试者的严重的缺点,因为他显然不懂得本地化数据和代码范围的好处和重要性。


Const


7.关键字const是什么含意?
我只要一听到被面试者说:“const意味着常数”,我就知道我正在和一个业余者打交道。去年Dan Saks已经在他的文章里完全概括了const的所有用法,因此ESP(译者:Embedded Systems Programming)的每一位读者应该非常熟悉const能做什么和不能做什么.
如果你从没有读到那篇文章,只要能说出const意味着“只读”就可以了。尽管这个答案不是完全的答案,但我接受它作为一个正确的答案。(如果你想知道更详细的答案,仔细读一下Saks的文章吧。)如果应试者能正确回答这个问题,我将问他一个附加的问题:下面的声明都是什么意思?


const int a;
int const a;
const int *a;
int * const a;
int const * a const;


前两个的作用是一样,a是一个常整型数。第三个意味着a是一个指向常整型数的指针(也就是,整型数是不可修改的,但指针可以)。第四个意思a是一个指向整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是可以修改的,但指针是不可修改的)。最后一个意味着a是一个指向常整型数的常指针(也就是说,指针指向的整型数是不可修改的,同时指针也是不可修改的)。如果应试者能正确回答这些问题,那么他就给我留下了一个好印象。顺带提一句,也许你可能会问,即使不用关键字 const,也还是能很容易写出功能正确的程序,那么我为什么还要如此看重关键字const呢?我也如下的几下理由:
1). 关键字const的作用是为给读你代码的人传达非常有用的信息,实际上,声明一个参数为常量是为了告诉了用户这个参数的应用目的。如果你曾花很多时间清理其它人留下的垃圾,你就会很快学会感谢这点多余的信息。(当然,懂得用const的程序员很少会留下的垃圾让别人来清理的。)
2). 通过给优化器一些附加的信息,使用关键字const也许能产生更紧凑的代码。
3). 合理地使用关键字const可以使编译器很自然地保护那些不希望被改变的参数,防止其被无意的代码修改。简而言之,这样可以减少bug的出现。


Volatile


8. 关键字volatile有什么含意 并给出三个不同的例子。


一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值,而不是使用保存在寄存器里的备份。下面是volatile变量的几个例子:
1). 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)
2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)
3). 多线程应用中被几个任务共享的变量
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所用这些都要求volatile变量。不懂得volatile内容将会带来灾难。
假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑这否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。
1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。
2). 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。
3). 下面的函数有什么错误:
int square(volatile int *ptr)
{ return *ptr * *ptr;
} 下面是答案:
1). 是的。一个例子是只读的状态寄存器。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。
2). 是的。尽管这并不很常见。一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer的指针时。
3). 这段代码的有个恶作剧。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码:
int square(volatile int *ptr)
{ int a,b;
a = *ptr;
b = *ptr;
return a * b;
} 由于*ptr的值可能被意想不到地该变,因此a和b可能是不同的。结果,这段代码可能返不是你所期望的平方值!正确的代码如下:
long square(volatile int *ptr)
{ int a;
a = *ptr;
return a * a;
}


位操作(Bit manipulation)


9. 嵌入式系统总是要用户对变量或寄存器进行位操作。给定一个整型变量a,写两段代码,第一个设置a的bit 3,第二个清除a 的bit 3。在以上两个操作中,要保持其它位不变。


对这个问题有三种基本的反应
1). 不知道如何下手。该被面者从没做过任何嵌入式系统的工作。
2). 用bit fields。Bit fields是被扔到C语言死角的东西,它保证你的代码在不同编译器之间是不可移植的,同时也保证了的你的代码是不可重用的。我最近不幸看到 Infineon为其较复杂的通信芯片写的驱动程序,它用到了bit fields因此完全对我无用,因为我的编译器用其它的方式来实现bit fields的。从道德讲:永远不要让一个非嵌入式的家伙粘实际硬件的边。
3). 用 #defines 和 bit masks 操作。这是一个有极高可移植性的方法,是应该被用到的方法。最佳的解决方案如下:
#define BIT3 (0x1<<3)
static int a;
void set_bit3(void)
{ a |= BIT3;
} void clear_bit3(void)
{ a &= ~BIT3;
} 一些人喜欢为设置和清除值而定义一个掩码同时定义一些说明常数,这也是可以接受的。我希望看到几个要点:说明常数、|=和&=~操作。


10. 嵌入式系统经常具有要求程序员去访问某特定的内存位置的特点。在某工程中,要求设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为0xaa66。编译器是一个纯粹的ANSI编译器。写代码去完成这一任务。


这一问题测试你是否知道为了访问一绝对地址把一个整型数强制转换(typecast)为一指针是合法的。这一问题的实现方式随着个人风格不同而不同。典型的类似代码如下:
int *ptr;
ptr = (int *)0x67a9;
*ptr = 0xaa55;


一个较晦涩的方法是:
*(int * const)(0x67a9) = 0xaa55;


即使你的品味更接近第二种方案,但我建议你在面试时使用第一种方案。


中断(Interrupts)


11. 中断是嵌入式系统中重要的组成部分,这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是,产生了一个新的关键字 __interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR),请评论一下这段代码的。


__interrupt double compute_area (double radius)
{ double area = PI * radius * radius;
printf(" Area = %f", area);
return area;
}


这个函数有太多的错误了,以至让人不知从何说起了:
1). ISR 不能返回一个值。如果你不懂这个,那么你不会被雇用的。
2). ISR 不能传递参数。如果你没有看到这一点,你被雇用的机会等同第一项。
3). 在许多的处理器/编译器中,浮点一般都是不可重入的。有些处理器/编译器需要让额处的寄存器入栈,有些处理器/编译器就是不允许在ISR中做浮点运算。此外,ISR应该是短而有效率的,在ISR中做浮点运算是不明智的。
4). 与第三点一脉相承,printf()经常有重入和性能上的问题。如果你丢掉了第三和第四点,我不会太为难你的。不用说,如果你能得到后两点,那么你的被雇用前景越来越光明了。


代码例子(Code examples)
12 . 下面的代码输出是什么,为什么?


void foo(void)
{ unsigned int a = 6;
int b = -20;
(a+b > 6) puts("> 6") : puts("<= 6");
}


这个问题测试你是否懂得C语言中的整数自动转换原则,我发现有些开发者懂得极少这些东西。不管如何,这无符号整型问题的答案是输出是“>6”。原因是当表达式中存在有符号类型和无符号类型时所有的操作数都自动转换为无符号类型。因此-20变成了一个非常大的正整数,所以该表达式计算出的结果大于6。这一点对于应当频繁用到无符号数据类型的嵌入式系统来说是丰常重要的。如果你答错了这个问题,你也就到了得不到这份工作的边缘。


13. 评价下面的代码片断:


unsigned int zero = 0;
unsigned int compzero = 0xFFFF;
/*1's complement of zero */


对于一个int型不是16位的处理器为说,上面的代码是不正确的。应编写如下:


unsigned int compzero = ~0;


这一问题真正能揭露出应试者是否懂得处理器字长的重要性。在我的经验里,好的嵌入式程序员非常准确地明白硬件的细节和它的局限,然而PC机程序往往把硬件作为一个无法避免的烦恼。
到了这个阶段,应试者或者完全垂头丧气了或者信心满满志在必得。如果显然应试者不是很好,那么这个测试就在这里结束了。但如果显然应试者做得不错,那么我就扔出下面的追加问题,这些问题是比较难的,我想仅仅非常优秀的应试者能做得不错。提出这些问题,我希望更多看到应试者应付问题的方法,而不是答案。不管如何,你就当是这个娱乐吧…


动态内存分配(Dynamic memory allocation)


14. 尽管不像非嵌入式计算机那么常见,嵌入式系统还是有从堆(heap)中动态分配内存的过程的。那么嵌入式系统中,动态分配内存可能发生的问题是什么?


这里,我期望应试者能提到内存碎片,碎片收集的问题,变量的持行时间等等。这个主题已经在ESP杂志中被广泛地讨论过了(主要是 P.J. Plauger, 他的解释远远超过我这里能提到的任何解释),所有回过头看一下这些杂志吧!让应试者进入一种虚假的安全感觉后,我拿出这么一个小节目:下面的代码片段的输出是什么,为什么?


char *ptr;
if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL)
puts("Got a null pointer");
else
puts("Got a valid pointer");


这是一个有趣的问题。最近在我的一个同事不经意把0值传给了函数malloc,得到了一个合法的指针之后,我才想到这个问题。这就是上面的代码,该代码的输出是“Got a valid pointer”。我用这个来开始讨论这样的一问题,看看被面试者是否想到库例程这样做是正确。得到正确的答案固然重要,但解决问题的方法和你做决定的基本原理更重要些。


Typedef


15. Typedef 在C语言中频繁用以声明一个已经存在的数据类型的同义字。也可以用预处理器做类似的事。例如,思考一下下面的例子:
#define dPS struct s *
typedef struct s * tPS;


以上两种情况的意图都是要定义dPS 和 tPS 作为一个指向结构s指针。哪种方法更好呢?(如果有的话)为什么?
这是一个非常微妙的问题,任何人答对这个问题(正当的原因)是应当被恭喜的。答案是:typedef更好。思考下面的例子:
dPS p1,p2;
tPS p3,p4;


第一个扩展为
struct s * p1, p2;


上面的代码定义p1为一个指向结构的指,p2为一个实际的结构,这也许不是你想要的。第二个例子正确地定义了p3 和p4 两个指针。


晦涩的语法


16. C语言同意一些令人震惊的结构,下面的结构是合法的吗,如果是它做些什么?
int a = 5, b = 7, c;
c = a+++b;


这个问题将做为这个测验的一个愉快的结尾。不管你相不相信,上面的例子是完全合乎语法的。问题是编译器如何处理它?水平不高的编译作者实际上会争论这个问题,根据最处理原则,编译器应当能处理尽可能所有合法的用法。因此,上面的代码被处理成:
c = a++ + b;
因此, 这段代码持行后a = 6, b = 7, c = 12。
如果你知道答案,或猜出正确答案,做得好。如果你不知道答案,我也不把这个当作问题。我发现这个问题的最大好处是:这是一个关于代码编写风格,代码的可读性,代码的可修改性的好的话题


What will print out?


main()
{ char *p1=“name”;
char *p2;
p2=(char*)malloc(20);
memset (p2, 0, 20);
while(*p2++ = *p1++);
printf(“%sn”,p2);


}


Answer:empty string.


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ int x="20",y=35;
x=y++ + x++;
y= ++y + ++x;
printf(“%d%dn”,x,y);
}


Answer : 5794


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ int x="5";
printf(“%d,%d,%dn”,x,x< <2,x>>2);
}


Answer: 5,20,1


What will be printed as the result of the operation below:


#define swap(a,b) a="a"+b;b=a-b;a=a-b;
void main()
{ int x="5", y="10";
swap (x,y);
printf(“%d %dn”,x,y);
swap2(x,y);
printf(“%d %dn”,x,y);
}


int swap2(int a, int b)
{ int temp;
temp=a;
b=a;
a=temp;
return 0;


}


Answer: 10, 5
10, 5


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ char *ptr = ” Cisco Systems”;
*ptr++; printf(“%sn”,ptr);
ptr++;
printf(“%sn”,ptr);
}


Answer:Cisco Systems
isco systems


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ char s1[]=“Cisco”;
char s2[]= “systems”;
printf(“%s”,s1);
} Answer: Cisco


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ char *p1;
char *p2;
p1=(char *)malloc(25);
p2=(char *)malloc(25);


strcpy(p1,”Cisco”);
strcpy(p2,“systems”);
strcat(p1,p2);


printf(“%s”,p1);


}


Answer: Ciscosystems


The following variable is available in file1.c, who can access it?:


static int average;


Answer: all the functions in the file1.c can access the variable.


WHat will be the result of the following code?


#define TRUE 0 // some code
while(TRUE)
{


// some code


}


Answer: This will not go into the loop as TRUE is defined as 0.


What will be printed as the result of the operation below:


int x;
int modifyvalue()
{ return(x+=10);
} int changevalue(int x)
{ return(x+=1);
}


void main()
{ int x="10";
x++;
changevalue(x);
x++;
modifyvalue();
printf("First output:%dn",x);


x++;
changevalue(x);
printf("Second output:%dn",x);
modifyvalue();
printf("Third output:%dn",x);


}


Answer: 12 , 13 , 13


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ int x="10", y="15";
x = x++;
y = ++y;
printf(“%d %dn”,x,y);
}


Answer: 11, 16


What will be printed as the result of the operation below:


main()
{ int a="0";
if(a==0)
printf(“Cisco Systemsn”);
printf(“Cisco Systemsn”);
}


Answer: Two lines with “Cisco Systems” will be printed.


再次更新C++相关题集


1. 以下三条输出语句分别输出什么?[C易]
char str1[] = "abc";
char str2[] = "abc";
const char str3[] = "abc";
const char str4[] = "abc";
const char* str5 = "abc";
const char* str6 = "abc";
cout << boolalpha << ( str1==str2 ) << endl; // 输出什么?
cout << boolalpha << ( str3==str4 ) << endl; // 输出什么?
cout << boolalpha << ( str5==str6 ) << endl; // 输出什么?


13. 非C++内建型别 A 和 B,在哪几种情况下B能隐式转化为A?[C++中等]
答:
a. class B : public A { ……} // B公有继承自A,可以是间接继承的
b. class B { operator A( ); } // B实现了隐式转化为A的转化
c. class A { A( const B& ); } // A实现了non-explicit的参数为B(可以有其他带默认值的参数)构造函数
d. A& operator= ( const A& ); // 赋值操作,虽不是正宗的隐式类型转换,但也可以勉强算一个


12. 以下代码中的两个sizeof用法有问题吗?[C易]
void UpperCase( char str[] ) // 将 str 中的小写字母转换成大写字母
{ for( size_t i="0"; i<sizeof(str)/sizeof(str[0]); ++i )
if( 'a'<=str && str<='z' )
str -= ('a'-'A' );
} char str[] = "aBcDe";
cout << "str字符长度为: " << sizeof(str)/sizeof(str[0]) << endl;
UpperCase( str );
cout << str << endl;


7. 以下代码有什么问题?[C难]
void char2Hex( char c ) // 将字符以16进制表示
{ char ch = c/0x10 + '0'; if( ch > '9' ) ch += ('A'-'9'-1);
char cl = c%0x10 + '0'; if( cl > '9' ) cl += ('A'-'9'-1);
cout << ch << cl << ' ';
} char str[] = "I love 中国";
for( size_t i="0"; i<strlen(str); ++i )
char2Hex( str );
cout << endl;


4. 以下代码有什么问题?[C++易]
struct Test
{ Test( int ) {}
Test() {}
void fun() {}
};
void main( void )
{ Test a(1);
a.fun();
Test b();
b.fun();
}


5. 以下代码有什么问题?[C++易]
cout << (true?1:"1") << endl;


8. 以下代码能够编译通过吗,为什么?[C++易]
unsigned int const size1 = 2;
char str1[ size1 ];
unsigned int temp = 0;
cin >> temp;
unsigned int const size2 = temp;
char str2[ size2 ];


9. 以下代码中的输出语句输出0吗,为什么?[C++易]
struct CLS
{ int m_i;
CLS( int i ) : m_i(i) {}
CLS()
{ CLS(0);
} };
CLS obj;
cout << obj.m_i << endl;


10. C++中的空类,默认产生哪些类成员函数?[C++易]
答:
class Empty
{ public:
Empty(); // 缺省构造函数
Empty( const Empty& ); // 拷贝构造函数
~Empty(); // 析构函数
Empty& operator=( const Empty& ); // 赋值运算符
Empty* operator&(); // 取址运算符
const Empty* operator&() const; // 取址运算符 const
};


3. 以下两条输出语句分别输出什么?[C++难]
float a = 1.0f;
cout << (int)a << endl;
cout << (int&)a << endl;
cout << boolalpha << ( (int)a == (int&)a ) << endl; // 输出什么?
float b = 0.0f;
cout << (int)b << endl;
cout << (int&)b << endl;
cout << boolalpha << ( (int)b == (int&)b ) << endl; // 输出什么?


2. 以下反向遍历array数组的方法有什么错误?[STL易]
vector array;
array.push_back( 1 );
array.push_back( 2 );
array.push_back( 3 );


for( vector::size_type i="array".size()-1; i>=0; --i ) // 反向遍历array数组
{ cout << array << endl;
}


6. 以下代码有什么问题?[STL易]
typedef vector IntArray;
IntArray array;
array.push_back( 1 );
array.push_back( 2 );
array.push_back( 2 );
array.push_back( 3 );
// 删除array数组中所有的2
for( IntArray::iterator itor="array".begin(); itor!=array.end(); ++itor )
{ if( 2 == *itor ) array.erase( itor );
}


11. 写一个函数,完成内存之间的拷贝。[考虑问题是否全面]
答:


void* mymemcpy( void *dest, const void *src, size_t count )  
{  
char* pdest = static_cast<char*>( dest );  
const char* psrc = static_cast<const char*>( src );  
if( pdest>psrc && pdest<psrc+cout ) 能考虑到这种情况就行了  
{  
for( size_t i="count-1"; i!=-1; --i )  
pdest = psrc;  
}  
else  
{  
for( size_t i="0"; i<count; ++i )  
pdest = psrc;  
}  
return dest;  
}  
int main( void )  
{  
char str[] = "0123456789";  
mymemcpy( str+1, str+0, 9 );  
cout << str << endl;  
  
system( "Pause" );  
return 0;  
}



 







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