# 第一批 C 语言八股 · 复习总结（23 主题）

> 使用说明：先自测「判别规则速查表」，遮住右列自答；再做「综合练习题」，最后对答案。
> 面试前只翻本目录，不背题。

---

## 一、判别规则速查表（遮右自测）

| #   | 主题                 | 一句话判别规则                                                                    |
| --- | -------------------- | --------------------------------------------------------------------------------- |
| 1   | volatile             | 变量被**程序控制之外的上下文**（中断/硬件/线程）改 → 加；否则不加                 |
| 2   | const                | const**绑定左边最近的类型/`*`**；最左则绑右边。绑谁谁只读                         |
| 3   | static               | 加在局部 → 改**存储期**（程序期）；加在全局/函数 → 改**链接性**（锁文件内）       |
| 4   | extern               | 一个文件定义 + 其他文件`extern` 声明；`extern + 初始化 = 定义`                    |
| 5   | define vs typedef    | define = 文本替换（无类型）；typedef = 编译期真类型（有检查）                     |
| 6   | 数组名 vs 指针       | sizeof/&a 里是数组（整块）；传参/运算/赋值退化`&a[0]`                             |
| 7   | 数组指针 vs 指针数组 | 无括号`int *p[N]` → `[]` 优先 = 指针数组；括号 `int (*p)[N]` = 数组指针           |
| 8   | 函数指针 vs 指针函数 | 无括号`int *f(int)` = 返回指针的函数；括号 `int (*f)(int)` = 函数指针             |
| 9   | 野指针               | 未初始化 / 悬垂 / 越界 = 野；防 = 初始化 + 置 NULL + 查界                         |
| 10  | 内存分配方式         | 全局/static→静态区（系统收）；局部→栈（系统收）；malloc→堆（程序员收）            |
| 11  | 堆 vs 栈             | 栈 LIFO 精确回收 → 快/小/无碎片/系统管；堆随机存取 → 慢/大/碎片/程序员管          |
| 12  | 泄漏/碎片            | 该还没还 = 泄漏（总量少）；还了不齐 = 碎片（总量够不连续）                        |
| 13  | 程序分段             | 指令→text；const→rodata；非零初值→data；零/未初始化→bss；局部→栈；malloc→堆       |
| 14  | 结构体对齐           | 成员偏移 = 自身对齐值整数倍；总大小 = 最大对齐值整数倍                            |
| 15  | struct vs union      | struct 累加（各自独立）；union 共用（大小 = 最大成员，写一个覆盖其他）            |
| 16  | 位域                 | 按分配单元分块（int 4 字节）；坑 = 可移植差、不能取地址、赋值截断                 |
| 17  | 大小端               | 高字节存低地址 = 大端；低字节存低地址 = 小端；通信先转网络序（大端）              |
| 18  | 位操作宏             | 置位`\|=`、清零 `&=~`、翻转 `^=`、取值 `>> & 1`；掩码 `1U<<bit`                   |
| 19  | sizeof vs strlen     | sizeof 编译期按类型算字节（含 \0）；strlen 运行期数到 \0 前（不含）               |
| 20  | 左值 vs 右值         | 能`&`、能放赋值左边 = 左值；否则 = 右值。左值 ≠ 可赋值                            |
| 21  | 原子操作             | 只读/写 volatile 够；读-改-写（++）要原子或临界区；单核关中断挡一切，多核只管本核 |
| 22  | 内联函数             | 短小频繁安全 → static inline；纯掩码 → 宏；大/递归/取地址 → 普通函数              |
| 23  | .c → 可执行          | `#`→预处理；语法类型→编译；.o→汇编；符号/重定位→链接                              |

---

## 二、易混对比集中营（高频考点串讲）

### 三兄弟：volatile / const / static / extern

| 关键字   | 防/管什么       | 敌人是谁            |
| -------- | --------------- | ------------------- |
| volatile | 每次读内存新值  | 编译器缓存优化      |
| const    | 不许改（只读）  | 程序员误改          |
| static   | 存储期 / 链接性 | 生命周期 / 可见范围 |
| extern   | 跨文件共享      | 声明 vs 定义        |

- `const volatile` 只读寄存器：const 防代码写，volatile 防缓存读旧值
- static 局部变量被中断改 → static + volatile 叠用
- extern 突破不了 static（内部符号不进全局符号表）

### 指针四连（一套"括号结合"思想）

| 写法            | 是什么                   | 结合      |
| --------------- | ------------------------ | --------- |
| `int *p[10]`    | 指针数组（10 个指针）    | `[]` 优先 |
| `int (*p)[10]`  | 数组指针（指向 int[10]） | 括号护`*` |
| `int *f(int)`   | 指针函数（返回 int*）    | 无括号    |
| `int (*f)(int)` | 函数指针（指向函数）     | 括号护`*` |

### 内存布局全家桶（分段 + 三区）

| 段/区   | 存什么                 | 谁管   | 嵌入式位置           |
| ------- | ---------------------- | ------ | -------------------- |
| .text   | 指令                   | —      | Flash                |
| .rodata | const                  | —      | Flash                |
| .data   | 非零初值全局/static    | 系统   | 初值 Flash、运行 RAM |
| .bss    | 零/未初始化全局/static | 系统   | RAM（不占 Flash）    |
| 栈      | 局部变量               | 系统   | RAM（函数期）        |
| 堆      | malloc                 | 程序员 | RAM（malloc→free）   |

### 宏 / 内联 / 普通函数

|          | 宏         | 内联             | 普通函数 |
| -------- | ---------- | ---------------- | -------- |
| 类型检查 | 无         | 有               | 有       |
| 参数求值 | 可能多次   | 一次             | 一次     |
| 调用开销 | 无         | 无（若内联成功） | 有       |
| 代价     | 文本替换坑 | 代码膨胀         | 调用开销 |

### 大小端记忆

- 小端：低字节存低地址（x86/ARM）
- 大端：高字节存低地址（网络协议）
- 判断：`union` 或 `char *p=(char*)&i; *p==0x78?'l':'h'`
- 通信：`htons/htonl/ntohl/ntohl` 转换

### 四句位操作口诀

> 或放 1、与非放 0、异或翻转、移位读位。掩码统一 `1U<<bit`，宏必加括号，`1U` 防符号位。

---

## 三、综合练习题（答完再对答案）

### 判断题（对/错 + 一句话理由）

1. 一个只在 main() 里自增的变量，加上 volatile 能提高正确性。答：错，如果这个变量不会被其他函数、中断使用，就没有必要加 volatile。
2. `int *const p;` 可以修改 `*p`，但不能修改 `p`。答：对，因为 p 是常量指针，指针指向不可改，但指向的内容可以改
3. 函数内的 static 局部变量存放在栈上。答：错。static修饰的局部变量会存在静态区,生命周期为整个程序期
4. `extern int x = 5;` 是声明，不会分配内存。答：错，这个是定义，会分配内存。因为 extend 加初始化就是定义，不是声明。
5. `#define PINT int*;` 后 `PINT a, b;` 中 a、b 都是指针。答：错，宏定义，是文本替换，不会对整行生效，所以 A 是指针，B 是 int。
6. `sizeof` 在编译期计算，所以对指针参数算出的还是数组大小。答：错，退化成指针后计算的大小是指针的大小，是 4 或者 8
7. `int (*p)[5];` 中 p 是一个有 5 个指针的数组。答：错，因为括号的原因，变量名优先跟星号结合，所以 P 是一个指针，是一个指向数组的指针。
8. free 之后立刻把指针置 NULL，是防止悬垂指针的防御手段。答：对，防止悬垂指针的手段之一就是释放之后立刻把指针置为 null
9. 栈内存和堆内存一样，都会产生碎片。答：只有对内存会产生碎片，栈内存，因为严格后进先出，内存精确回收，所以不会产生碎片。
10. `struct { char c; int i; char d; };` 在 32 位平台 sizeof 是 9。答：错，是12
11. union 的所有成员共用同一个起始地址。答：对，union的所有成员，同一个起始地址，大小为最大成员的大小，同一时间只有一个成员是有效的
12. `#pragma pack(1)` 会让结构体访问更快。答：错，因为使用这个之后不会对齐，会让对齐更紧，CPU访问计算变得复杂，不能一次性取4个字节, 所以访问会更慢。
13. 小端平台 `union { int i; char c; } u; u.i = 0x11223344;` → u.c = 0x11。答：错, 是44,
14. 给共享变量加 volatile 之后，`count++` 就绝对安全了。答：错，因为 count++ 不是原子操作，中断进来之后可能会导致值不能正确更新。
15. `static inline` 函数会被编译器无条件下内联。答：错，内联函数在做函数指针后不会被内联

### 填空题

16. 要清零 REG 的第 3 位：`REG &= ____;`答：~(1 << 3)
17. 要读 REG 第 4 位的值：`(REG >> 4) ____ 1;`答：&
18. `char s[] = "abc";` → `sizeof(s)` = ____，`strlen(s)` = ____。答：4, 3
19. 32 位平台 `sizeof(int*)` = ____。答：4
20. 结构体对齐：`struct { char a; short b; }` → sizeof = ____（32 位平台）。答：4
21. 判断平台大小端：`int i = 0x12345678; char *p = (char*)&i;` 若 `*p == 0x78` 是 ____ 端。答：小
22. 程序启动流程：上电 → 复位向量 → 设 ____ → 拷 ____ 到 RAM → 清 ____ → 跳 main()。答：SP 栈顶指针, .data, .bss
23. `undefined reference` 报错发生在 ____ 阶段。答：连接
24. 未初始化全局变量进 ____ 段，不占 ____。答：.bss, flash
25. 网络字节序是 ____ 端，本机 x86 是 ____ 端。答：大，小

### 代码改错/判断

26. 找出错误：`void f() { int arr[10]; return arr; }`答：返回已被销毁的指针，发生悬垂
27. 判断：`const char *str = "hi"; str[0] = 'H';` 合法吗？为什么？答：不合法，这是一个被 const 修饰的字面量，不允许修改
28. 判断：`int *p = malloc(100); p = malloc(200);` 有内存泄漏吗？答：内存泄露
29. 写出替换 bit4~bit7 为 newVal 的表达式。(oldVal & ~(0xf << 4)) | ((newVal & 0xf) << 4)
30. 判断：`char *p; p[0] = 5;` 属于哪类野指针？怎么防？答：未初始化, 将其初始化之后，再进行赋值

---

## 四、答案（已分离）

答案解析已单独存放，避免自测时不小心看到答案：

> **`第一批复习总结-答案.md`**（同目录）——完成全部 30 题后再翻开对照。

---

_复习目标：每条规则能自己讲出"为什么"，不只记住结论。_