Arduino 新操作员

Question

有人告诉我（特别是在 an answer to C++ Standard Library on Arduino 和 Stack Overflow 问题 C++ string and Arduino String. How to combine them?）中）Arduino 编译器没有实现 new 运算符。但是，我已经为使用它的 Arduino（在 Arduino IDE 中）编写了一个程序，它运行良好。

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    char* array;
    char c;
    unsigned arraySize;

    Serial.write("Enter a 1 digit number.\n");

    do {
        c = Serial.read();
    } while(c < '0' or c > '9');
    arraySize = c-'0';

    Serial.write("You wrote ");
    Serial.write(c);
    Serial.write(".\n");
    Serial.write("Now enter ");
    Serial.write(c);
    Serial.write(" lower-case letters.\n");

    array = new char[arraySize];

    for (unsigned i = 0; i < arraySize;) {
        array[i] = Serial.read();
        if (array[i] >= 'a' and array[i] <= 'z')
            i++;
    }

    Serial.write("You entered: ");

    for (unsigned i = 0; i < arraySize; i++) {
        Serial.write(array[i]);
        Serial.write(" ");
    }
    Serial.write("\n");
}

这里是一个示例输出来展示它的功能：

Enter a 1 digit number.
You wrote 5.
Now enter 5 lower-case letters.
You entered: h e l l o
Enter a 1 digit number.
You wrote 9.
Now enter 9 lower-case letters.
You entered: w a s s u p m a n
Enter a 1 digit number.
You wrote 9.
Now enter 9 lower-case letters.
You entered: h o w y a d o i n
Enter a 1 digit number.
You wrote 4.
Now enter 4 lower-case letters.
You entered: c o o l
Enter a 1 digit number.
You wrote 7.
Now enter 7 lower-case letters.
You entered: i t w o r k s
Enter a 1 digit number.

那为什么我一直听到这个？这些人是错的，还是我只是误解了他们的意思？

Answer 1

new 和 delete 被定义为 Arduino 发行版的一部分： /usr/share/arduino/hardware/arduino/cores/arduino/new.h:

/* Header to define new/delete operators as they aren't provided by avr-gcc by default
   Taken from http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PNphpBB2&file=viewtopic&t=59453 
 */
#ifndef NEW_H
#define NEW_H

#include <stdlib.h>

void * operator new(size_t size);
void operator delete(void * ptr); 

__extension__ typedef int __guard __attribute__((mode (__DI__)));

extern "C" int __cxa_guard_acquire(__guard *);
extern "C" void __cxa_guard_release (__guard *);
extern "C" void __cxa_guard_abort (__guard *); 

extern "C" void __cxa_pure_virtual(void);

#endif

new.h 包含在 Printable.h 中，因此您可以在 Arduino 基本包含中获得它。这些运算符在 AVR Libc 中没有定义。我对这些设计选择的解释：Libc 的人认为这是一个坏主意，而 Arduino 的人则只关心易用性：如果你想要 new 和 delete，请拥有它们。

Answer 2

正如您所展示的，new 和 delete做 原则上在 Arduino 上工作。问题是您的 Arduino 有 2K 的 RAM 用于全局变量、堆栈和堆组合，因此您为它编写的任何实质性程序都必须高度了解内存使用情况。

因此，对于像这样的嵌入式系统，通常最好使用静态分配（或在某些情况下可能是按类动态分配）而不是通用动态分配：对于简单的程序，您不要需要动态分配，对于复杂的程序，你负担不起。

Answer 3

仅仅因为平台没有预定义operator new() 并不意味着你不能定义它。在您的代码中，大概有人已经为分配函数编写了一个定义，所以一切都很好。

（我假设您熟悉 new 表达式和分配函数之间的区别，它被混淆地称为 operator new()。）

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这是一个小示例定义，应该可以让一个短程序运行：

char buf[1024];
char * cur = buf;

void * operator new(std::size_t n)
{
    char * res = cur;
    std::size_t inc = (n + 15) / 16 * 16;

    if (std::distance(cur, buf + sizeof(buf)) < inc)
        throw std::bad_alloc();

    cur += inc;

    return res;
}

void operator delete(void * p) noexcept
{
}

这显然会很快耗尽内存。