用 C 或 C++ 编写引导加载程序？答案

【问题标题】：To write a bootloader in C or C++?用 C 或 C++ 编写引导加载程序？
【发布时间】：2010-12-10 09:22:15
【问题描述】：

我正在为嵌入式系统编写程序，更具体地说是引导加载程序。我将使用 C 库与一些硬件组件进行交互，我可以选择用 C 或 C++ 编写它。有什么理由我应该选择其中一个吗？我不需要 C++ 的面向对象特性，但它确实具有更强大的类型系统。它是否有其他语言特性可以使程序更加健壮？我知道有些人避免使用 C++，因为它可以（但并非总是）生成大型固件映像。

【问题讨论】：

标签： c++ c bootloader embedded

【解决方案1】：

将 C 与 µClibc 一起使用。它将使您的代码更简单并减少其占用空间。可以在以下位置找到：www.uclibc.org。

【讨论】：

有链接到哪里可以找到这个库？

【解决方案2】：

使用 C++ 并选择您需要的语言功能。只要您了解所使用的 C++ 抽象，您仍然可以完全控制输出对象代码。

如果避免使用虚函数，OO 的使用仍然可以很好地运行。避免需要大量复制才能传递值的不可变对象类型，例如 std::string。但是，您仍然可以使用模板等功能，而不会对运行时性能产生任何实际影响。

【讨论】：

【解决方案3】：

之前的大多数答案都假设您的引导加载程序小而简单，这通常是这种情况；但是，如果它变得更复杂（即您需要能够从以太网端口、USB 端口或串行端口加载……您需要在清除现有代码之前验证正在加载的代码，等）您可能需要考虑 C++。

我还发现引导加载程序和应用程序通常共享一些公共代码，因此您可能还需要考虑使用与应用程序相同的语言来促进代码共享。

【讨论】：

【解决方案4】：

除非有使用 C++ 的特定原因，否则我会使用 C。对于引导加载程序，您实际上并不需要 OO。

使用最简单的工具来完成这项工作。

【讨论】：

阿门使用最简单的工具来完成这项工作。我认为我必须对此表示赞同！ :D
不，您不应该使用最简单的工具来完成工作，而应该使用使您的工作变得最简单的工具。最简单的工具显然是二进制编辑器，它允许您将指令操作码作为二进制输入。不建议。高级语言可能会使您的工作更加困难，因为您必须通过一层又一层的运行时支持代码进行调试。 C 和 C++（如果以适合嵌入式的风格使用）都达成了一个非常好的折衷方案，即让您看到正在发生的一切，但以人性化的方式呈现。

【解决方案5】：

如果您不需要使用面向对象，请使用 C。那里有简单的选择。它更简单，更容易，同时完成相同的任务。

有些顽固分子会不同意，但 OO 是 C++ > C 的原因，在很多情况下反之亦然。

【讨论】：

您也可以用 C 编写 OO，实际上几乎可以用任何语言编写，也就是说，您可以在一个结构中收集数据并编写对其进行操作的方法；虽然它结束了。
是的，但我认为凯尔知道这一点。一个经过深思熟虑的回复，我是 c 和 c++ 的粉丝
另外，在很多情况下，OO 是 C++
“你可以用任何语言编写 OO” - OOP 不是关于“在结构上使用方法”，它是关于拥有 动态绑定 方法。如果您已经在 C++ 中拥有 vtable 机制，那么您自己在纯 C 中实现 vtable 机制是不合理的。
我不同意这个。 OOP 支持可能是最不相关更喜欢 C++ 的原因，尤其是在嵌入式环境中。正如 Al 的回答所示，C++ 包含大量改进，这些改进只是产生比 C 更好、更健壮的代码，但绝不是特定于 OOP。

【解决方案6】：

这不是一个特别容易回答的问题。这取决于许多因素，包括：

您喜欢如何布局代码。
是否有可用于您的目标（以及您可能希望在其上使用引导加载程序的任何其他目标）的 C++ 编译器。
代码大小对您的应用程序有多重要（我们说的可能是额外的 10%，而不是另一个答案所建议的 MB）。

就我个人而言，我真的很喜欢将类作为我的代码布局的一种方式。即使在编写 C 代码时，我也倾向于将所有内容保存在模块化文件中，文件范围的静态函数“模拟”成员函数和（一些）文件范围的静态变量来“模拟”成员变量。话虽如此，我现有的大多数嵌入式项目（所有这些都是相对较小的规模，最大 128kB 闪存，包括引导加载程序，但通常更少）倾向于用 C 编写。现在我有一个 C++ 编译器，我当然在考虑转向 C++。

简单地使用引用、重载和模板对 C++ 有相当大的好处，即使您不使用类。当然，我不会使用很多更高级的功能，包括使用动态内存分配（新）。再说一次，如果可能的话，我也会避免在嵌入式 C 中进行动态内存分配（malloc 等）。

如果您有一个 C++ 编译器（即使它只是 g++），那么值得通过它运行您的代码只是为了进行额外的类型检查，这样您就可以减少代码中的问题数量。 C++ 编译器可以处理一些即使是静态分析工具也无法发现的东西。

有关人们拒绝 C++ 的许多无效原因的详细讨论，请参阅 Dan Saks' article on Embedded.com。

【讨论】：

好答案。我可能会根据目标做出选择。如果它比 8 位 µC 更大，我会尝试坚持使用 C++。我已经学会讨厌 C++，但如果你知道自己在做什么，我认为它可以给你带来与使用 C 相同的好处。一如既往，一个非常好的建议：知道你在做什么以及为什么。
“即使只有 g++”是什么意思？这是一个非常好的 C++ 编译器。在这种情况下是否有一些具体的理由来避免它？无论如何，很好的答案，我同意。 C++ 的许多特性（如引用和模板）可以简单地用于编写更安全、更健壮的代码，而不会在内存或速度方面产生运行时成本。当然，C++ 还具有许多在嵌入式环境中应该非常小心的特性。但它们可以避免，就像你说的那样。
我同意将 C++ 用作“更好的 C”对于这样的事情是一个好主意。但是当我过去尝试这样做时，我也发现自己有点进退两难: 尝试以这种方式使用 C++，同时避免动态内存。C++ 中很多有用的东西都依赖于动态内存，我发现自己一直在努力从 C++ 库和技术中重新发明我想要使用的东西，而这通常只是说得更简单——这个项目使用的是 C，句号。
@jalf：对不起，我应该措辞更好。当我说“即使它只有 g++”时，我的意思是：“即使你不费心为你的嵌入式平台寻找一个（或找不到一个），而只是选择一个免费的 PC 像 g++”。跨度>
@David：一个小的修正——多态性不依赖于动态内存。在许多需要动态内存的 C++ 代码中使用的其他不错的技术：shared_pointer、pimpl。 Pimpl 不是很难做到，尽管.shared_pointer 可以写成使用一个固定的块分配区域来包含指针和引用计数，但是当我说你结束时，这就是我所说的那种事情不得不重新实现。

【解决方案7】：

C 语言比 C++ 更容易解析。这意味着同时是有效 C 和有效 C++ 的程序将作为 C 程序编译得更快。可能不是一个主要问题，但这只是 C++ 可能过度杀伤的另一个原因。

【讨论】：

【解决方案8】：

对于引导加载程序，显而易见的选择是 C，尤其是在嵌入式系统上。生成的代码需要接近金属，并且很容易调试，可能通过放入汇编中，这在 C++ 中如果不小心很快就会变得很困难。此外，C 工具链比 C++ 工具链更普遍，允许您的引导加载程序在更多平台上使用。最后，生成的二进制文件通常更小，并且在编写 C 风格时使用更少的内存。

【讨论】：

【解决方案9】：

用 C 编写程序与用 C++ 编写程序不同。如果您只知道如何在 C++ 中执行此操作，那么您的选择是 C++。为了编写引导加载程序，最好尽量减少代码，因此您可能必须禁用标准 C++ 库。如果您知道如何用 C 编写代码，那么您应该使用 C — 对于此类任务，它是更常见的选择。

【讨论】：