分享 10 道有趣的嵌入式 C 语言面试题及答案

探讨C语言面试题时，我们将深入探索各种主题，涵盖指针、进程、运算、结构体、函数和内存等方面。下面我们来看第一个问题涉及到gets()函数的使用。这是一个经典的面试题，让我们看看这段代码有什么问题：

#include 
int main(void) 
{ 
    char buff[10]; 
    memset(buff,0,sizeof(buff)); 

    gets(buff); 
     
    printf("\n The buffer entered is [%s]\n",buff); 
     
    return 0; 
}

答：上面代码里的问题在于函数gets()的使用，这个函数从stdin接收一个字符串而不检查它所复制的缓存的容积，这可能会导致缓存溢出。这里推荐使用标准函数fgets()代替。

2.strcpy()函数

问：下面是一个简单的密码保护功能，你能在不知道密码的情况下将其破解吗？

#include 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    int flag = 0; 
    char passwd[10]; 

    memset(passwd,0,sizeof(passwd)); 
     
    strcpy(passwd, argv[1]); 
     
    if(0 == strcmp("LinuxGeek", passwd)) 
    { 
        flag = 1; 
    } 
     
    if(flag) 
    { 
        printf("\n Password cracked \n"); 
    } 
    else 
    { 
        printf("\n Incorrect passwd \n"); 
     
    } 
    return 0; 
}

答：破解上述加密的关键在于利用攻破strcpy()函数的漏洞。所以用户在向“passwd”缓存输入随机密码的时候并没有提前检查“passwd”的容量是否足够。

所以，如果用户输入一个足够造成缓存溢出并且重写“flag”变量默认值所存在位置的内存的长“密码”，即使这个密码无法通过验证，flag验证位也变成了非零，也就可以获得被保护的数据了。例如：

$ ./psswd aaaaaaaaaaaaa 

Password cracked

虽然上面的密码并不正确，但我们仍然可以通过缓存溢出绕开密码安全保护。

要避免这样的问题，建议使用 strncpy()函数。

作者注：最近的编译器会在内部检测栈溢出的可能，所以这样往栈里存储变量很难出现栈溢出。在我的gcc里默认就是这样，所以我不得不使用编译命令‘-fno-stack-protector’来实现上述方案。

3.main()的返回类型

问：下面的代码能 编译通过吗？如果能，它有什么潜在的问题吗？

#include 

void main(void) 
{ 
    char *ptr = (char*)malloc(10); 

    if(NULL == ptr) 
    { 
        printf("\n Malloc failed \n"); 
        return; 
    } 
    else 
    { 
        // Do some processing 
        free(ptr); 
    } 
     
    return; 
}

答：因为main()方法的返回类型，这段代码的错误在大多数编译器里会被当作警告。main()的返回类型应该是“int”而不是“void”。

因为“int”返回类型会让程序返回状态值。这点非常重要，特别当程序是作为依赖于程序成功运行的脚本的一部分运行时。

4.内存泄露

问：下面的代码会导致内存泄漏吗？

#include 

void main(void) 
{ 
    char *ptr = (char*)malloc(10); 

    if(NULL == ptr) 
    { 
        printf("\n Malloc failed \n"); 
        return; 
    } 
    else 
    { 
        // Do some processing 
    } 
     
    return; 
}

答：尽管上面的代码并没有释放分配给“ptr”的内存，但并不会在程序退出后导致内存泄漏。在程序结束后，所有这个程序分配的内存都会自动被处理掉。但如果上面的代码处于一个“while循环”中，那将会导致严重的内存泄漏问题！

提示：如果你想知道更多关于内存泄漏的知识和内存泄漏检测工具，可以来看看我们在Valgrind上的文章。

5.free()函数

问：下面的程序会在用户输入’freeze’的时候出问题，而’zebra’则不会，为什么？

#include 

int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    char *ptr = (char*)malloc(10); 

    if(NULL == ptr) 
    { 
        printf("\n Malloc failed \n"); 
        return -1; 
    } 
    else if(argc == 1) 
    { 
        printf("\n Usage  \n"); 
    } 
    else 
    { 
        memset(ptr, 0, 10); 
     
        strncpy(ptr, argv[1], 9); 
     
        while(*ptr != 'z') 
        { 
            if(*ptr == '') 
                break; 
            else 
                ptr++; 
        } 
     
        if(*ptr == 'z') 
        { 
            printf("\n String contains 'z'\n"); 
            // Do some more processing 
        } 
     
       free(ptr); 
    } 
     
    return 0; 
}

答：这里的问题在于，代码会（通过增加“ptr”）修改while循环里“ptr”存储的地址。当输入“zebra”时，while循环会在执行前被终止，因此传给free()的变量就是传给malloc()的地址。

但在“freeze”时，“ptr”存储的地址会在while循环里被修改，因此导致传给free()的地址出错，也就导致了seg-fault或者崩溃。

6.使用_exit退出

问：在下面的代码中，atexit()并没有被调用，为什么？

#include 

void func(void) 
{ 
    printf("\n Cleanup function called \n"); 
    return; 
} 

int main(void) 
{ 
    int i = 0; 

    atexit(func); 
     
    for(;i

这是因为_exit()函数的使用，该函数并没有调用atexit()等函数清理。如果使用atexit()就应当使用exit()或者“return”与之相配合。

7.void*和C结构体

问：你能设计一个能接受任何类型的参数并返回interger（整数）结果的函数吗？

答：如下：

int func(void *ptr)

如果这个函数的参数超过一个，那么这个函数应该由一个结构体来调用，这个结构体可以由需要传递参数来填充。

8. * 和 ++ 操作

问：下面的操作会输出什么？为什么？

#include 

int main(void) 
{ 
    char *ptr = "Linux"; 
    printf("\n [%c] \n",*ptr++); 
    printf("\n [%c] \n",*ptr); 

    return 0; 
}

答：输出结果应该是这样：

[L] 

[i]

因为“++”和“ * ” 的优先权一样，所以“ * ptr++ ”相当于 “ * (ptr++) ”。即应该先执行 ptr++，然后才是 * ptr，所以操作结果是“L”。第二个结果是“i”。

9.问：修改代码片段

问：下面的代码段有错，你能指出来吗？

#include 

int main(void) 
{ 
    char *ptr = "Linux"; 
    *ptr = 'T'; 

    printf("\n [%s] \n", ptr); 
     
    return 0; 
}

答：这是因为，通过 * ptr = ‘T’，会改变内存中代码段（只读代码）“Linux”的第一个字母。这个操作是无效的，因此会造成segment-fault或者崩溃。

10.返回本地变量的地址

问：下面代码有问题吗？如果有，该怎么修改？

#include 

int* inc(int val) 
{ 
  int a = val; 
  a++; 
  return &a; 
} 

int main(void) 
{ 
    int a = 10; 
    int *val = inc(a); 
    printf("\n Incremented value is equal to [%d] \n", *val); 

    return 0; 
}

答：尽管上面的程序有时候能够正常运行，但是在“inc()”中存在严重的漏洞。这个函数返回本地变量的地址。

因为本地变量的生命周期就是“inc()”的生命周期，所以在inc结束后，使用本地变量会发生不好的结果。这可以通过将main()中变量“a”的地址来避免，这样以后还可以修改这个地址存储的值。

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