1、关键字static有什么作用？

static在不同场景下有不同含义：

• 静态局部变量：函数内用static修饰的变量，仅在首次调用时初始化，后续调用保留上次结束时的值，生命周期延长至整个程序运行期。

• 静态全局变量：全局变量前加static，作用域被限制在定义它的源文件内，其他文件无法通过extern引用。

• 静态函数：用static修饰的函数，作用域同样限于定义它的源文件，可避免不同文件的函数名冲突。

2、volatile关键字的作用是什么？在什么场景下使用？

volatile告诉编译器该变量可能被意外修改，禁止编译器对其访问进行优化，每次必须从内存中重新读取。

三大使用场景：

1. 硬件寄存器映射：寄存器值可能被硬件自行改变，如定时器计数寄存器。

2. 中断服务程序中修改的变量：ISR中修改的全局标志位。

3. 多任务共享变量：多线程/多任务环境下各任务共享的标志位。

典型代码示例：

c

volatile unsigned int *timer_reg = (volatile unsigned int *)0x40000000;
unsigned int value = *timer_reg;  // 每次都从硬件寄存器读取

3、const关键字的含义和用法？

const表示“只读”，防止变量被意外修改。常见用法：

• const int a; 或 int const a; — a是常整型数，值不可修改。

• const int *p; — 指针指向的内容不可变，但指针本身可变（常量指针）。

• int * const p; — 指针本身不可变，但指向的内容可变（指针常量）。

• const int * const p; — 指针和指向的内容都不可变。

4、局部变量、全局变量、动态申请数据分别存放在哪里？

• 局部变量存放在 栈区（stack），函数返回后自动释放。

• 全局变量和静态变量存放在 静态区（data/bss段）。

• 动态申请的数据（malloc等）存放在 堆区（heap），需手动释放。

5、堆和栈的区别是什么？

比较项	栈（Stack）	堆（Heap）
管理方式	系统自动分配释放	手动分配释放（malloc/free）
空间大小	较小（通常几KB到几十KB）	较大（受系统可用内存限制）
存储内容	局部变量、函数参数、返回地址	动态分配的数据
访问速度	快	慢
内存分布	连续	可能不连续，易产生碎片

6、什么是栈溢出？如何预防？

栈溢出是指栈中存储的数据超出栈的最大容量，覆盖其他数据（如函数返回地址），导致程序崩溃或异常。

常见导致栈溢出的操作：

• 在函数内定义过大的局部数组或结构体。

• 函数递归调用过深。

• 函数参数过多或传递大型结构体（值传递）。

预防措施：

• 避免定义超大局部变量，改用静态变量或动态内存。

• 控制递归深度，尽量改用迭代。

• 传递大型数据时使用指针，减少栈内存占用。

• 配置合理的栈大小，并使用工具监控栈使用情况。

7、malloc、calloc、realloc的区别？

• malloc：分配指定字节大小的连续内存，内容未初始化。

• calloc：分配指定个数和每个元素大小的连续内存，并将内存初始化为0。

• realloc：调整已分配内存的大小，若原内存后空间不足则重新分配并拷贝数据。

常见问题：内存泄漏（未free）、野指针（free后未置NULL）、重复释放、内存越界。

8、sizeof和strlen的区别？

• sizeof是编译时运算符，返回变量或类型所占内存的字节数，计算时包含末尾的\0。

• strlen是运行时库函数，返回字符串的长度，不包含末尾的\0。

9、结构体字节对齐是什么？为什么需要关注？

数据在内存中的起始地址必须为特定值（通常是数据类型大小的整数倍）的整数倍。

为什么需要关注：

• 现代计算机按字（如4字节或8字节）访问内存，未对齐的数据可能需要多次访问，降低性能。

• 部分处理器只能访问对齐数据，否则会产生硬件异常。

结构体对齐规则：基本数据类型对齐值通常等于自身大小，结构体对齐值为其成员中最大对齐值，成员间可能存在填充字节。

10、C程序从源代码到可执行文件经历了哪些步骤？

预处理 → 编译 → 汇编 → 链接：

1. 预处理：处理#开头的指令（宏替换、头文件展开、条件编译、删除注释）。

2. 编译：将预处理后的代码转换为汇编代码，进行语法语义分析。

3. 汇编：将汇编代码转换为机器码，生成目标文件（.o/.obj）。

4. 链接：将多个目标文件和库文件链接成可执行文件，解析符号引用。

11、define和const的区别？

比较项	#define	const
处理阶段	预处理阶段替换	编译阶段生效
类型检查	无	有
内存分配	不分配内存（占代码段）	分配内存（占数据段）
调试	无法调试（已被替换）	可调试

12、大端（Big-Endian）和小端（Little-Endian）的区别？

• 大端：数据的高位字节存储在内存的低地址端，低位字节存储在内存的高地址端（网络协议多使用大端）。

• 小端：数据的低位字节存储在内存的低地址端，高位字节存储在内存的高地址端（ARM/x86默认使用小端）。

检测代码：可用union或指针方式，读取一个多字节整数的最低地址字节来判断。

13、如何用C语言编写死循环？

两种常用方式：

• while(1) { ... }

• for(;;) { ... }

14、指针和数组名有什么区别？

• 数组名是常量，指向数组首元素的地址，不可被赋值修改。

• 指针是变量，可以指向任意地址，可以被赋值修改。

• sizeof(数组名)返回整个数组的大小，sizeof(指针)返回指针变量本身的大小（如4字节或8字节）。

15、用宏定义写出求两个数最小值的宏，并说明注意事项

c

#define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))

注意事项：

• 参数必须加括号，防止运算符优先级问题。

• 整体表达式也需加括号，防止在复杂表达式中出错。

• 宏可能导致副作用（如MIN(a++, b)中a++被计算两次）。