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1. C語言基礎

1.1 const

修飾變量
只可訪問，不可重新賦值。

const int MAX_VALUE = 100;void printValue(const int value);

修飾指針

• 限制指向位置

const int *ptr;

• 限制指向數據

const int *const ptr;

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1.2 static

靜態變量
使用 static 關鍵字聲明靜態變量時，變量的生命周期會延長到整個程序運行期間，而不僅僅局限在其定義的作用域內。靜態變量在第一次被賦值時初始化，并且保留其值直到程序結束。

靜態全局變量
使用 static 關鍵字在全局作用域中聲明的變量具有靜態存儲持續時間，但是其作用域被限制在聲明該變量的源文件內。這使得該變量對其他源文件不可見，可以防止命名沖突。

靜態函數
使用 static 關鍵字聲明靜態函數時，該函數僅在聲明所在的源文件中可見，即它具有內部鏈接性。靜態函數的作用域僅限于聲明所在的源文件。這種方式可以避免與其他源文件中的同名函數產生沖突。

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1.3 回調函數的用法

用于在函數執行過程中調用另一個函數。回調函數允許我們向一個函數傳遞另一個函數的地址，從而在需要時執行特定的操作。回調函數通常用于事件處理、異步編程、庫函數的擴展等場景。

1. 定義回調函數
   首先定義一個函數作為回調函數，其函數原型應與回調的要求相匹配。例如：

void callbackFunction(int result) {printf("Callback result: %d\n", result);
}

2. 在函數中注冊回調函數
   在需要的地方將回調函數注冊進目標函數中，通常通過函數指針實現。例如：

void performOperation(void (*callback)(int)) {int result = 100; // 模擬操作結果// 執行操作...// 調用回調函數callback(result);
}

3. 調用包含回調函數的函數
   最后調用包含回調函數的函數，將回調函數的地址傳遞給要調用的函數。例如：

int main() {performOperation(callbackFunction); // 注冊回調函數return 0;
}

在這個示例中，performOperation 函數執行某個操作后調用了注冊的回調函數 callbackFunction，并將結果傳遞給回調函數進行處理。

通過回調函數，我們可以實現靈活的程序設計，允許函數根據不同情況來調用不同的操作，增加了程序的可擴展性和可重用性。當需要在函數執行過程中動態切換功能時，回調函數是一個非常有用的工具。

使用回調函數有以下一些好處：

1. 靈活性和可擴展性
   回調函數提供了一種靈活的機制，使得代碼可以在不同的場景中進行定制和擴展。通過將特定的功能封裝在回調函數中，可以根據需要動態地更改或添加行為，而無需修改主函數的邏輯。
2. 解耦和模塊化
   回調函數有助于將不同的功能模塊分離，使代碼更具有模塊化和可維護性。主函數可以專注于其核心邏輯，而將特定的任務委托給回調函數來處理。這樣可以提高代碼的可讀性和可重用性。
3. 異步處理和事件驅動
   回調函數常用于異步操作或事件驅動的場景中。例如，在異步 I/O 操作完成或特定事件發生時，可以通過回調函數來處理相應的邏輯。這有助于提高程序的并發性和響應性。
4. 定制性和擴展性
   回調函數允許用戶提供自己的自定義邏輯，以滿足特定的需求。這使得程序可以更好地適應各種不同的用例和業務邏輯。
5. 代碼復用
   回調函數可以作為可復用的模塊，在多個地方被調用，從而減少代碼冗余。

需要注意的是，在使用回調函數時，要確保正確處理回調函數的參數和返回值，并注意線程安全等問題。合理使用回調函數可以提高代碼的靈活性和擴展性，但也需要謹慎設計和管理，以避免引入復雜度過高或難以調試的問題。

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1.4 宏定義

在 C 語言中，宏定義是一種預處理器指令，用于在編譯階段進行文本替換。它允許你定義一個標識符（通常是一個宏名），并將其與一個特定的文本表達式或代碼塊關聯起來。當在代碼中使用該宏名時，編譯器會將其替換為相應的文本。
宏定義的常見用法和好處包括：

1. 常量定義
   使用宏定義可以創建常量，例如定義一些具有特定值的常量，以增強代碼的可讀性和可維護性。
2. 代碼簡化和抽象
   宏定義可以用于簡化復雜的表達式或代碼塊，使其更易于閱讀和理解。例如，將常用的計算或操作封裝在宏中，以便在多個地方重復使用。
3. 條件編譯
   通過宏定義可以實現條件編譯，根據不同的條件編譯不同的代碼塊。這對于處理不同平臺、版本或配置的情況非常有用。
4. 代碼移植性
   宏定義可以幫助提高代碼的可移植性。例如，可以使用宏來定義平臺特定的代碼或處理不同編譯器的差異。
5. 提高性能
   在一些情況下，宏定義可以提供一定的性能優勢，特別是對于一些簡單的計算或操作。
   例如，以下是一個簡單的宏定義示例：

#define MAX_SIZE 100

在上面的示例中，MAX_SIZE 是一個宏名，100 是它關聯的文本。在代碼中使用 MAX_SIZE 時，它將被替換為 100。
需要注意的是，宏定義也有一些潛在的問題和限制：

1. 宏展開問題
   宏在編譯時會進行文本替換，可能會導致一些意外的副作用，例如嵌套宏展開、參數求值順序等問題。
2. 缺乏類型檢查
   宏不進行類型檢查，可能會導致在使用時出現類型不匹配或其他錯誤。
3. 可讀性問題
   過度使用宏可能會使代碼變得難以理解，特別是當宏的定義和使用變得復雜時。

因此，在使用宏定義時，應該謹慎考慮，并確保其使用不會導致代碼的可讀性和可維護性下降。在一些情況下，使用函數或其他語言特性可能是更好的選擇。

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1.5 編譯、鏈接過程

預處理
根據以字符#開頭的命令修飾的main.c的C源文件，生成預處理后的C源文件 main.i。
該過程主要進行文本替換、宏展開、刪除注釋等工作。
對應的gcc命令：

gcc -E main.c main.i

編譯
編譯器將文本文件main.i翻譯(編譯)成匯編文件main.s
對應的gcc命令：

gcc -S main.i mian.s

匯編
編譯器將main.s翻譯成機器語言指令，并把這些指令打包成一種可重定位目標程序的格式，并將結果保存在目標文件main.o中

把一個源文件翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析、語法分析、語義檢查和中間代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現語法錯誤并給出提示信息。
對應的gcc命令：

gcc -c main.s mian.o

鏈接
該過程編譯器將靜態庫和動態庫的庫函數鏈接到可執行程序中。
靜態庫是指編譯鏈接時，把庫文件的代碼全部加入到可執行文件中，因此生成的文件比較大，但在運行時就不在需要庫文件了，其后綴一般為.a。
動態庫則是在程序運行時被鏈接加載，這樣可以節省系統的開銷，其后綴一般為.so，gcc在編譯時默認使用動態庫。

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1.6 堆與棧的區別？

1. 棧空間是系統自動分配和回收，堆的空間是用戶手動分配回收的；
2. 棧空間較小，堆空間較大；
3. 棧的地址空間向下生長，堆則向上生長；
4. 棧的存儲效率更高。
   參考：棧和堆，以STM32為例說明

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1.7 簡單的字符串算法題，C語言實現

1.7.1 給定一個字符串，按順序篩選出不重復的字符組成字符串，輸出該字符串

參考示例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>void removeDuplicates(char *str) {int len = strlen(str);if (len < 2) return;int tail = 1;for (int i = 1; i < len; ++i) {int j;for (j = 0; j < tail; ++j) {if (str[i] == str[j]) break;}if (j == tail) {str[tail] = str[i];++tail;}}str[tail] = '\0'; //此處是關鍵
}int main() {char str[100];printf("Enter a string: ");scanf("%s", str);removeDuplicates(str);printf("String with duplicates removed: %s\n", str);return 0;
}

測試結果：

Enter a string: asbdssjikSNjs78137!@#ssa00smk
String with duplicates removed: asbdjikSN7813!@#0m

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1.7.2 給定4*4矩陣，回文打印輸出

參考示例：

#include <stdio.h>#define ROWS 4
#define COLS 4void printClockwise(int matrix[ROWS][COLS]) {int top = 0, bottom = ROWS - 1, left = 0, right = COLS - 1;while (top <= bottom && left <= right) {// Print top rowfor (int i = left; i <= right; ++i)printf("%d ", matrix[top][i]);top++;// Print right columnfor (int i = top; i <= bottom; ++i)printf("%d ", matrix[i][right]);right--;// Print bottom rowif (top <= bottom) {for (int i = right; i >= left; --i)printf("%d ", matrix[bottom][i]);bottom--;}// Print left columnif (left <= right) {for (int i = bottom; i >= top; --i)printf("%d ", matrix[i][left]);left++;}}
}int main() {int matrix[ROWS][COLS] = {{1, 2, 3, 4},{5, 6, 7, 8},{9, 10, 11, 12},{13, 14, 15, 16}};printf("Clockwise printing of the matrix:\n");printClockwise(matrix);return 0;
}

測試結果：

Clockwise printing of the matrix:
1 2 3 4 8 12 16 15 14 13 9 5 6 7 11 10

參考：算法11：順時針轉圈打印矩陣

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1.8 字節對其

【問題】32位系統，一個結構體中，成員依次是char、short、int、char類型，問這個結構體總共占多少字節？
回答這個問題需要深刻理解結構體所占空間的分布：

|char |-----|short|short|4字節
|int  |int  |int  |int  |4字節
|char |-----|-----|-----|4字節

所以，該結構體共占12字節

測試代碼：

#include <stdio.h>struct TMP{char a;short b;int c;char d;
};int main(void) {printf("size = %d", sizeof(struct TMP));return 0;
}

總結：

• 結構體成員占位是其自身類型長度的整數倍
• 結構體整體需要對齊，目標對齊長度的整數倍

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2. MCU相關

2.1 MCU的啟動過程描述

參考STM32的啟動過程 — startup_xxxx.s文件解析（MDK和GCC雙環境）

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2.2 MCU的內存布局

參考：

1. 內存布局：深度剖析應用程序中的內存布局
2. stm32的內存分布

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2.3 使用volatile關鍵字的作用？

1. 硬件寄存器操作
   單片機通常與硬件設備交互，硬件寄存器的值可能會在硬件事件的觸發下發生改變。通過將訪問硬件寄存器的變量聲明為 volatile，可以告訴編譯器不要對該變量進行優化，以確保每次訪問都能獲取到最新的寄存器值。
2. 共享變量
   在多線程或中斷處理程序中，多個執行路徑可能同時訪問和修改同一個變量。將這樣的共享變量聲明為 volatile，可以確保編譯器生成的代碼正確地處理變量的讀和寫，避免出現競態條件等問題。
3. 中斷服務程序
   中斷服務程序可能會修改一些全局變量，而這些變量在主程序中也會被訪問。將這些變量聲明為 volatile，可以保證中斷服務程序對變量的修改能及時反映到主程序中。
4. 實時性要求高的代碼
   在一些對實時性要求較高的場景中，使用 volatile 可以確保關鍵變量的訪問不會被編譯器優化掉，從而保證代碼的實時性。

通過使用 volatile，可以幫助編譯器生成更準確的代碼，避免一些由于變量的不確定性導致的問題。然而，具體的應用場景和使用方法可能會因單片機的類型、編譯器的特性以及項目的需求而有所不同。在實際編程中，還需要根據具體情況進行適當的測試和調試。

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3. 汽車電子軟件

3.1 CAN/CANFD相關

3.1 概述一個CAN消息如何被發送和接收的

TBD.

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3.2 CAN和FIFO CAN

TBD.

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3.3 CANFD的知識點

TBD.

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3.2 概述bootloader實現要點

3.2.1 跳轉前要做什么？

• 禁止所有外設時鐘；
• 禁止使用的 PLL；
• 禁止所有中斷；
• 清除所有中斷掛起標志。

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3.3 簡述ASPICE在項目研發中的應用

TBD.

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3.4 舉例說明某個功能安全需求的實現過程

TBD.

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3.5 概述14229協議

TBD.

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3.6 概述15765協議

TBD.