嵌入式面试八股文（七）·#ifndef#define#endif的作用、以及内存分区（全局区、堆区、栈区、代码区）

目录

1.  头文件中的#ifndef / #define / #endif的作用是什么？

2.  内存分区：全局区、堆区、栈区、代码区简单描述？

2.1  代码区（Text Segment）：

2.2  全局区（Data Segment）：

2.3  堆区（Heap）：

2.4  栈区（Stack）：

3.  C语言各数据类型的取值范围？

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1.  头文件中的#ifndef / #define / #endif的作用是什么？

#ifndef：用于判断指定的标识符是否已经被定义。如果该标识符未定义，则执行下面的代码块，否则跳过。

#ifndef MACRO_NAME// 如果没有定义 MACRO_NAME，则编译以下内容
#endif

#define：用于定义指定的标识符，通常用于定义宏。在条件编译中，一般用来定义一个标识符，以便在后面的代码中进行条件判断，通常用于定义一个标识符，用来标记某些代码块已经被处理过。通过定义宏来确保头文件只被包含一次。

#define MACRO_NAME

#endif：用于结束条件编译的代码块。

        三者常用写法：

#ifndef MY_HEADER_H  // 如果没有定义 MY_HEADER_H
#define MY_HEADER_H  // 定义 MY_HEADER_H，表示头文件已经包含// 头文件内容，如结构体、函数声明等#endif  // 结束条件编译块

工作原理：

第一次包含：

•         当编译器处理一个头文件时，它遇到 #ifndef MY_HEADER_H。
•         如果 MY_HEADER_H 没有被定义，则会进入条件编译块，并定义 MY_HEADER_H（通过 #define MY_HEADER_H）。
•         然后，编译器继续编译头文件的内容。

第二次及之后的包含：

•         如果该头文件在其他地方被再次包含，编译器会再次遇到 #ifndef MY_HEADER_H。
•         由于宏 MY_HEADER_H 已经被定义，条件 #ifndef MY_HEADER_H 会失败，编译器跳过头文件的内容，不会重复定义和包含相同的内容。

2.  内存分区：全局区、堆区、栈区、代码区简单描述？

2.1  代码区（Text Segment）：

作用：存放程序的机器指令，也就是程序的执行代码。

特点：是只读的，防止程序在运行时修改自己的指令。

           通常由操作系统在程序加载时分配，加载到内存中。

           大小固定，一般在程序编译时就确定。

2.2  全局区（Data Segment）：

作用：存放程序中的全局变量、静态变量和常量。

特点：已初始化的全局变量：如在程序中显式赋初值的全局变量，会存放在该区域。

           未初始化的全局变量：存放在一个叫做BSS（Block Started by Symbol）区的区域，程序启动时会自动初始化为零。

           全局变量在整个程序的生命周期内存在，直到程序结束。

           全局区在程序运行期间不会被改变大小。

2.3  堆区（Heap）：

作用：用于动态分配内存。程序运行时可以向堆区申请内存空间（例如，通过 malloc、new 等动态内存分配函数）。

特点：内存的分配和释放由程序员管理（或者通过垃圾回收机制，如在某些高级语言中）。

           堆区内存大小可以动态变化，根据程序的需要增加或减少。

           如果没有及时释放堆区内存，可能导致内存泄漏。

           堆区通常位于全局区和栈区之间。

2.4  栈区（Stack）：

作用：存放局部变量、函数参数和函数调用时的返回地址等。

特点：自动管理：栈的内存分配和释放由操作系统自动完成。函数调用时会自动分配栈空间，函数执行完后会自动释放。

           栈内存的分配遵循“后进先出”的原则（LIFO），即最后被压入栈的变量最先被弹出。

           栈区的大小通常有限，过多的函数调用可能会导致栈溢出。

           栈区的内存是临时的，函数返回后，栈中的局部变量会被销毁。

简单来说：

• 代码区：存储程序的代码，通常是只读的。
• 全局区：存储全局变量和静态变量。
• 堆区：用于动态分配内存，由程序员手动管理。
• 栈区：存储局部变量和函数调用的相关信息，由操作系统自动管理。

3.  C语言各数据类型的取值范围？

关键字	位数	表示范围	stdint关键字	ST关键字
char	8	-128 ~ 127	int8_t	s8
unsigned char	8	0 ~ 255	uint8_t	u8
short	16	-32768 ~ 32767	int16_t	s16
unsigned short	16	0 ~ 65535	uint16_t	u16
int	32	-2147483648 ~ 2147483647	int32_t	s32
unsigned int	32	0 ~ 4294967295	uint32_t	u32
long	32	-2147483648 ~ 2147483647
unsigned long	32	0 ~ 4294967295
long long	64	-(2^64)/2 ~ (2^64)/2-1	int64_t
unsigned long long	64	0 ~ (2^64)-1	uint64_t
float	32	-3.4e38 ~ 3.4e38
double	64	-1.7e308 ~ 1.7e308

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