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嵌入式面经20家+完整版如下：第11章 20+公司面经杂谈（一）：华为、博世、理想、韶音
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本篇涉及的所有问题概要：大家可以试试在看参考答案前，提前尝试解答，以便明确自身知识点的不足部分！
1. TCP & UDP了解吗，简单说一下，有什么区别？
2. 好的，那你了解粘包跟拆包吗，这两个协议会出现这个情况吗，为什么呢？
3. 了解编译器优化吗？
4. 刚才你有说到内联函数，你来讲讲它的作用，以及与普通函数的区别，有不建议使用的时候吗？
5. 那么有没有碰到过禁止编译器优化的场景，能举例吗？
6. 看门狗了解吗，说一说独立看门狗与窗口看门狗？
7. 说一说堆（Heap）和栈（Stack）的区别，以及是否自动分配？
8. 重入函数、函数重写、函数重载你了解吗，说一说？
9. 嵌入式开发中，你一般debug会看什么信息？
10. 专栏订阅奖励(支持模仿)——个人创新点问答：我看你在自己设计的FreeRTOS PLUS（我自己取的RTOS名字）内存管理中采用了内存推迟合并策略，这是什么？如何实现的？
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1. TCP & UDP了解吗，简单说一下，有什么区别？
TCP（传输控制协议）：
- 面向连接：通信前需要建立连接（三次握手），通信结束时关闭连接（四次挥手）。
- 可靠传输：数据传输有确认机制、超时重传机制，确保数据可靠性。
- 有序传输：数据包按发送顺序到达，不乱序。
- 流量控制与拥塞控制：能动态调整发送速率，避免网络拥堵。
- 适用场景：网页浏览（HTTP/HTTPS）、文件传输（FTP）、邮件传输（SMTP）等。
UDP（用户数据报协议）：
- 无连接：不需要建立连接，可以直接发送数据包。
- 不可靠传输：不保证数据包一定送达，不提供确认机制，不进行重传。
- 无序传输：数据包可能乱序到达。
- 轻量高效：协议简单，效率高，延迟低。
- 适用场景：实时通信（视频会议、直播）、网络游戏、DNS查询等对速度敏感但能容忍部分数据丢失的场景。
简单来说：
- TCP强调可靠性，UDP强调速度和效率。
2. 好的，那你了解粘包跟拆包吗，这两个协议会出现这个情况吗，为什么呢？
粘包与拆包的定义：
粘包：
定义：
- 多个数据包被合并成一个包，接收方无法分辨消息边界。
可能的接收情况：
发生原因：
- TCP 发送缓冲区优化：为了减少小数据包的开销，Nagle 算法 可能会将小包合并。
- TCP 以流方式传输，没有消息边界。
- 发送方发送的数据 < 接收方 TCP 缓冲区，系统等待数据填满缓冲区后一次性发送。
拆包：
定义：
- 一个数据包被拆成多个小包 进行传输，接收方一次
recv()可能收到不完整的数据。
可能的接收情况：
发生原因：
- 发送方发送的数据 > TCP 缓冲区大小，需要 分片发送。
- 网络传输中的 MTU（最大传输单元）限制，超过 MTU 需要拆分。
TCP与UDP出现的情况：
如何解决TCP粘包、拆包可能带来的问题：
（1）固定长度协议
- 方法：规定 每个数据包固定大小，接收方按固定字节读取。
- 适用场景：定长结构数据（如传感器数据）。
优点：
缺点：
1024 字节，仍然要填充。（2）分隔符协议
\n, \0, |），接收方按分隔符拆分数据。
- 接收方
优点：
缺点：
- 数据中包含分隔符时可能误判，需要 转义或编码。
（3）消息头协议
- 接收方
优点：
缺点：
- 需要额外存储消息头，协议较复杂。
3. 了解编译器优化吗？
1. 编译器优化的目的
编译器优化的主要目标是 提高程序执行效率、减少代码大小，并降低运行时资源消耗，同时 保证代码逻辑正确性。
优化可分为：
- 代码级优化：调整代码结构，提高执行速度。
- 指令级优化：调整汇编代码顺序，提高 CPU 指令流水线利用率。
- 存储优化：减少内存访问，提高缓存命中率。
2. 编译器优化的主要策略
编译器在 编译时（compile-time） 和 运行时（runtime） 进行优化，主要包括：
（1）代码优化
✅ 常量传播（Constant Propagation）
- 如果变量的值是编译期已知的常量，则用该常量替换变量，减少计算次数。
优化前
优化后
✅ 常量折叠（Constant Folding）
- 编译器提前计算常量表达式，减少运行时计算。
优化前
优化后
✅ 死代码消除（Dead Code Elimination）
- 删除不会被执行的代码，减少程序大小。
✅ 内联展开（Function Inlining）
- 小函数可以直接展开，避免函数调用的开销。
优化前
优化后
（2）指令优化
✅ 指令重排序（Instruction Reordering）
- 调整指令执行顺序，提高 CPU 指令流水线利用率。
优化前
优化后(可能)
✅ 寄存器分配（Register Allocation）
- 尽量使用寄存器存储变量，减少内存访问，提高速度。
优化前
优化后
✅ 循环展开（Loop Unrolling）
- 减少循环控制开销，提高 CPU 指令执行效率。
优化前
优化后
- 这样可以减少
for循环的控制开销，提高速度。
（3）存储优化
✅ 内存对齐（Memory Alignment）
- 优化数据结构布局，减少 CPU 访问内存的时间。
优化前
优化后
这样能 提高 CPU 读取效率，减少缓存行冲突（Cache Miss）。
✅ 缓存优化（Cache Optimization）
- 提高数据局部性，减少 CPU 访问内存的延迟。
优化前
优化后（列访问）
- 减少缓存不命中（Cache Miss），提高 CPU 读取速度。
3. 现代编译器优化工具
（1）编译器优化级别
（2）GCC/Clang 编译器优化选项
-O2：启用优化-march=native：针对本地 CPU 优化-flto：启用 链接时优化（Link-Time Optimization）4. 优化方法总结
结论
✅ 编译器优化能显著提高程序性能，但可能会引入 并发问题。
✅ 指令重排序、寄存器缓存、循环优化 是编译器优化的核心策略。
✅ 使用 -O2、-O3 可以让 GCC 进行更高级别优化，提高执行效率。
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