使用合适的工具:嵌入式编程

Question

我对适合嵌入式编程的编程语言很感兴趣。特别是：

在C++中编写嵌入式系统是可能的吗？或者使用纯C更好？或者，只有当语言的某些特性(例如，C++、异常和模板)被排除在外时，它才是OK的？

这个领域的Java又如何呢？

谢谢。

Answer 1

可以在C++中编写嵌入式系统吗？

是的，当然，即使在8位系统上也是如此。C++的运行时初始化要求与C略有不同，即在调用main()之前，必须调用任何静态对象的构造函数。这方面的开销(不包括在您控制范围内的构造函数本身)是很小的，尽管您必须小心，因为构造的顺序没有定义。

使用C++，您只需为所使用的内容付费(而且许多有用的内容可能是免费的)。也就是说，例如，一段也是C++可编译的C代码在编译为C++时通常不需要更多的内存，执行速度也不会比编译为C时慢。C++的一些元素可能需要小心使用，但大多数最有用的功能几乎没有成本，而且有很大的好处。

还是使用纯C更好？

有可能，在某些情况下。一些较小的8位甚至16位目标没有C++编译器(或者至少没有任何知名的编译器)，如果这是一个问题，使用C代码将提供更好的可移植性。此外，在资源严重受限的小型应用程序目标上，C++比C带来的好处微乎其微。C++中的额外特性(主要是那些支持OOP的特性)使其适用于相对大型和复杂的软件构造。

还是C++只有在语言的某些特性(例如，RTTI、异常和模板)被排除的情况下才可以？

可以接受的语言特性完全取决于目标和应用程序。如果你是内存受限的，你可能会避免昂贵的特性或库，即使这样，也可能取决于你缺少的是代码还是数据空间(在目标上，它们是分开的)。如果应用程序是hard real-time，您应该避免那些不确定的特性和库类。

一般来说，我建议如果你的目标是32位，总是优先使用C++而不是C，然后削减你的C++以适应内存和性能的限制。对于较小的部件，在选择C++时要谨慎一点，尽管不要完全打折扣；它可以让生活变得更容易。

如果您选择使用C++，请确保您有良好的支持C++的调试器硬件/软件。在C++中构建复杂软件相对容易，这使得一个像样的调试器变得更有价值。并不是嵌入式领域中的所有工具都能识别或支持C++。

我总是建议在Embedded.com上挖掘任何嵌入式主题的档案，它有丰富的文章，包括一些仅此问题，包括：

• Poor reasons for rejecting C++
• Real men program in C
• Dive in to C++ and survive
• Guidelines for using C++ as an alternative to C in embedded designs
• Why C++ is a viable alternative to C in embedded systems design
• Better even at the lowest levels

关于Java，我不是专家，但它有显著的运行时要求，这使得它不适合资源受限的系统。您可能会将自己限制在使用Java的相对昂贵的硬件上。它主要优点是平台无关性，但可移植性不能扩展到不支持Java的平台(其中有很多)，因此它的可移植性可以说比具有抽象硬件接口的设计良好的C或C++实现要低。

编辑顺便说一下，我刚刚在TechOnline时事通讯中收到了这篇文章：Using C++ Efficiently in Embedded Applications

Answer 2

在嵌入式系统中，您所使用的编程语言通常由实际可用的编译器决定。

如果你的硬件只有一个C编译器，那就是你要用到的。如果它有一个不错的C++编译器，那么就没有理由比C++更喜欢C语言了。

我敢说，在嵌入式系统中，Java不是一个非常流行的选择。

Answer 3

如今，嵌入式编程跨越了广泛的应用领域。

粗略地说，它从传感器/开关到完整的安全系统。

你应该把你的语言建立在复杂性和硬件资源的基础上。

它是硬件(CPU，...)、操作系统、协议、...

可能的选择：

python assembler

• router-like交换机:python设备:C和/或C++

• 手持设备: Java或QT/C++

• complete系统:C和/或C++与python

的组合