技巧2——避免使用動態內存和堆

幾十年來，避免動態內存和堆一直是基于微控制器的嵌入式系統的標準最佳實踐。當然，使用它們是可能的，我有時這樣做是為了證明一個觀點，但是也有可能引入與內存相關的錯誤，比如內存泄漏、碎片和其他潛在的問題。

使用C++的嵌入式開發人員可以通過避免動態內存和堆來提高避免內存問題的機會。有幾種不同的方法可以做到這一點。首先，開發者應該避免在嵌入式系統中使用標準模板庫(STL)。一般來說，STL使用了大量的動態內存分配。接下來，開發人員可以禁用運行時類型信息(RTTI)。最后，禁用異常是另一種選擇。異常的內存是以未指定的方式分配的，在大多數實現中是使用堆。

避免內存分配并使用堆可以立即消除內存泄漏、內存不足錯誤、堆碎片等問題。

技術3–RAII

很容易概括地說，嵌入式開發人員不應該使用動態內存或堆。不過，最佳實踐是一種概括，有時你可能會發現自己處于必須這樣做的情況。例如，當必須使用動態內存和堆時，開發人員可以通過遵循資源獲取初始化(RAII)技術來避免內存問題。

RAII是一種技術，嵌入式開發人員將對象的生命周期與其自己的資源聯系起來。這個想法很簡單。如果應用程序獲取一個資源，一個對象應該與該資源相關聯，該資源調用一個初始化該資源的構造函數。該對象在其生存期內擁有該資源。當對象超出范圍時，析構函數被執行，資源和所有分配的內存被釋放。

要考慮的其他技術

首先，熟悉一下零規則、五規則和三規則。當設計一個類時，這些規則有助于決定何時應該創建用戶定義的復制構造函數、復制賦值操作符、析構函數、移動構造函數和移動操作符。

其次，使用靜態分析工具來查找內存泄漏、線程問題、bug和其他潛在問題。同樣，許多靜態分析工具已經存在，比如clang、cppcheck、valgrind和商業工具。

接下來，熟悉現代C++。C++語言中有很多特性，但是實際上一個嵌入式開發者只需要其中的一小部分。你可以識別出符合你需求的子集，并拋棄其他所有東西。我知道我做過，我也用c做了同樣的事情。我們的目標不是使用每種語言的特性，而是使用語言中的工具來幫助你編寫健壯的實時嵌入式軟件。

最后，關注對C++標準所做的更改。C++每三年更新一次。語言在不斷發展，新的工具也在不斷增加。安全性和內存安全是至關重要的，我們很可能會在未來看到語言在這方面的許多改進。

結論

C++不是內存安全的語言;然而，許多特性和技術可以用來編寫內存安全的代碼。最終，無論你是否使用內存安全語言，嵌入式開發人員都需要考慮他們正在做什么，以及它如何影響內存。