禾赛科技 嵌入式软件工程师 一面面试题

前言

禾赛科技作为全球领先的激光雷达制造商，嵌入式岗位主要面向激光雷达底层驱动、数据处理、通信协议等方向。一面考察C语言基础、操作系统、嵌入式系统、网络通信及激光雷达行业知识，难度中等偏上，时长约40分钟。

禾赛科技嵌入式一面14题详解

1. 请介绍一下你自己，以及你对激光雷达行业的了解

参考答案：

面试官您好，我是XXX，XXX大学XXX专业。技术栈方面熟练掌握C/C++，熟悉ARM Cortex-M/A系列开发，有Linux驱动和FreeRTOS经验，掌握UART、SPI、CAN、以太网等通信协议。

项目经验上做过多传感器融合系统和Linux工业相机驱动开发，对传感器数据采集和处理有深入理解。

关于激光雷达行业：激光雷达是自动驾驶核心传感器，通过发射激光脉冲测量反射时间获取三维点云数据，具有高精度、不受光照影响、直接获取深度信息等优势。目前主流技术路线包括机械式、半固态（MEMS、转镜）和纯固态（OPA、Flash）。禾赛在机械式和半固态领域全球领先，AT128等产品已在多家主机厂量产应用。核心技术挑战包括高精度TOF测量、大量点云实时处理、多传感器时间同步等，这些都需要强大的嵌入式能力支撑。

2. malloc和calloc有什么区别？

参考答案：

1. 函数原型不同：malloc只需一个参数指定字节数malloc(size)，calloc需要两个参数calloc(num, size)表示元素个数和单个大小，分配数组时更直观。
2. 初始化行为不同：malloc分配的内存不初始化，内容是随机值；calloc会将分配的内存全部清零。这是最关键的区别。
3. 性能差异：calloc需要清零理论上更慢，但现代操作系统由于虚拟内存机制，性能差异通常可忽略。
4. 使用场景：嵌入式开发中更倾向malloc，需要初始化时显式用memset，代码意图更清晰。在资源受限系统中应避免频繁动态分配，优先使用静态分配或内存池。
5. 注意事项：都要检查返回值是否NULL，使用完及时free并置NULL，避免野指针和内存泄漏。

3. 什么是野指针？如何避免野指针？

参考答案：

1. 定义和危害：野指针指向未知或已释放的内存区域，访问会导致程序崩溃、数据破坏，在嵌入式系统中可能错误修改硬件寄存器引发严重故障。
2. 产生原因：指针未初始化就使用；内存释放后指针未置NULL（悬空指针）；指针指向栈上局部变量，函数返回后变量被销毁；数组越界；多次释放同一内存。
3. 避免方法：所有指针定义时初始化为NULL；malloc后检查返回值；free后立即置NULL；不返回局部变量地址；使用前检查指针有效性；使用断言检查关键指针。
4. 调试手段：使用Valgrind、AddressSanitizer等工具；硬件调试器设置内存访问断点；关键位置打印指针值；记录日志分析崩溃前操作。

4. 请说明C语言中的存储类别：auto、static、extern、register

参考答案：

1. auto：局部变量默认类别，存储在栈上，作用域限于代码块，生命周期从进入到离开代码块。嵌入式中栈空间有限，避免定义过大auto数组。
2. static：修饰局部变量时改变存储位置到静态区，只初始化一次，保持上次值；修饰全局变量/函数时限制作用域为本文件，实现文件级封装，避免命名冲突。
3. extern：声明变量/函数在其他文件定义，存储在全局数据区，生命周期是整个程序，作用域可跨文件。通常在头文件声明，一个源文件定义。
4. register：建议编译器将变量存储在寄存器中提高速度，但现代编译器优化能力强，该关键字已很少使用。register变量不能取地址。
5. 实际应用：大数据结构用全局变量或动态分配；模块内部函数用static限制作用域；临时变量用auto；需要保持状态的用static局部变量。

5. 什么是字节对齐？#pragma pack的作用是什么？

参考答案：

1. 定义和原因：数据在内存中的地址必须是某个数值的整数倍。原因：CPU按字长读取内存，对齐数据一次读取完成，不对齐需要多次读取拼接，效率低；某些处理器要求必须对齐，否则触发硬件异常。
2. 对齐规则：基本类型对齐值等于其大小（char-1, short-2, int-4, double-8）；结构体对齐值是最大成员的对齐值；结构体大小必须是对齐值的整数倍，不足部分填充padding。
3. #pragma pack作用：#pragma pack(n)指定结构体按n字节对齐，#pragma pack(1)表示不对齐紧凑排列。用于网络通信和文件格式解析，保证数据包格式与协议一致。使用完要#pragma pack()恢复默认。
4. 激光雷达应用：点云数据包需要与协议严格一致，用#pragma pack(1)定义数据包结构体，可直接将字节流转换为结构体解析。但取消对齐会降低访问效率，某些平台可能导致异常。
5. 优化建议：调整成员顺序减少padding，大类型在前小类型在后。合理内存布局可节省空间，提高缓存命中率。

6. 进程间通信有哪些方式？

参考答案：

1. 管道（Pipe/FIFO）：单向