嵌入式開發該採用C++編寫嗎

前言

幾十年來，嵌入式軟體工程師們一直在爭論是否應該使用C++替代C語言進行開發工作。

根據IEEE和github的市場調查顯示，微控制器製造商提供的軟體大部分都是由C語言編寫。

事實上，56%的嵌入式軟體是用C語言編寫的。

然而，C++已經逐漸普及，大約23%的新嵌入式軟體專案都是用C++編寫的。

C語言發展到現在，差不多50年的時間了，現在正是C語言過渡到C++語言成為嵌入式開發主流語言的最佳契機。

對於習慣了用C語言開發的嵌入式程式設計師來說，對C++語言是有一些誤解和偏見的。

(1) C++執行效率低

(2) C++生成的目的碼大

(3) C++程式設計非常麻煩

(4) 沒有指標概念，操作底層暫存器很複雜

我認為，嵌入式工程師是應該好好去學習一下C++語言開發嵌入式程式的，ARM的Mbed OS中也大量採用了C++程式語言。拒絕接受新的事物，害怕推翻舊有思維，固步自封，這樣才可怕。

嵌入式工程師從C到C++的轉換，需要學習的不僅僅是一門新的語言，而實際上學習的是一種程式設計思維模式。

就像剛開始學習嵌入式從裸機程式碼開始，然後慢慢學習RTOS或者Linux，這不僅僅是接觸新的東西，更是一種思維方式的轉變。

學習C++需要理解的是物件導向的思維方式，還有各種設計模式。從而在使用嵌入式開發的過程中，這些東西都是一種會用到的。

下面從三個方面來說說嵌入式開發中採用C++程式設計的好處。

¤ 引進新的設計模式

C語言在一定程度上為開發人員提供了一系列的封裝函式可以使用，也提供了非常基本的多型的功能。

然而C語言實際上是一種程式導向的語言，這種就使得組合和繼承變得十分的困難。

這些都會影響到總體設計架構的穩定性。除非是一個C語言基礎以及做過許多專案的人，才能很好的掌握C語言架構的設計。一般的設計都會讓軟體函式的複用和擴充套件變得極其複雜。

而C++則為開發人員提供了真正物件導向的設計模式，這種抽象的模組，使得程式的耦合性更低。

由於引腳了設計模式，所以在專案工程的移植上也十分的方便，這使得軟體的複用性更好，這樣可以加快產品的開發速度，縮短研發週期，降低工作量。

¤ C++是一種不斷更新的語言

在如今複雜的開發環境中，隨著時代的發展，越來越多先進的硬體解決方案被提出，所以需要更好用的軟體和語言解決方案，這就意味著程式語言必須是不斷的更新的，不斷為開發人員提供最好的最先進的工具。

我們來看一下C/C++版本的更迭情況：

C語言版本更迭：

C++語言版本更迭：

C++語言的更新與C語言不同的是，C++不僅僅是修復了一些錯誤，更重要的是新增了一些新的特性和工具。

而且從更新頻率上來說，C++的更新最近都是大概每三年更新一次。這可以很方便的適應新的系統和硬體平臺。

¤ C++有著更加豐富的特性

嵌入式程式設計過程中,相比於用C語言，C++有著更多的特性。現在的編譯器已經對程式語言的優化非常的友好了。

C++中也是支援C語言操作的，所以這種方式也很十分容易的從C到C++的過渡。

✿ 支援異常處理和錯誤捕捉，這是在嵌入式開發過程中非常高效的；

✿ 支援虛擬函式；

✿ 支援動態型別轉換，多重繼承，多型等。

雖然會相對於C語言來說，會增加一些資源，但對於現在的嵌入式開發來說，多幾KB已經不是什麼問題了，嵌入式上使用C++程式設計卻可以很容易的實現功能。大大提高開發效率。

總結

雖然目前來看，做嵌入式程式設計的主流語言還是C語言，但是卻不能迴避一個事實，在github上搜尋嵌入式的工程的時候，越來越多的工程採用了C++進行程式設計。

畢竟在嵌入式語言佔比中也接近1/4的比例了。所以嵌入式開發學習C++程式設計是一個必不可少的環節，並理解C++程式設計的思想。

本文並不是想表達嵌入式程式設計要摒棄C語言，而是延伸嵌入式程式設計的選擇！

隨著時代的進步，處理器的發展，越來越多新的的特性被提出，相信只有與時俱進才能做時代的先鋒。