幾十年來(lái)，嵌入式開(kāi)發(fā)人員一直在爭(zhēng)論他們是否應(yīng)該使用C或C++。大多數(shù)情況下，微控制器制造商提供的軟件都是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，事實(shí)上，根據(jù)2019年嵌入式市場(chǎng)調(diào)查，56%的嵌入式軟件是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。然而，C++已經(jīng)逐漸普及，大約23%的新嵌入式軟件項(xiàng)目都是用C++編寫(xiě)的。隨著C接近第五十周年，現(xiàn)在可能是開(kāi)始從C到C++的過(guò)渡時(shí)間了。以下是開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該考慮改變的三個(gè)原因。

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原因1：改進(jìn)了體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

C編程語(yǔ)言確實(shí)通過(guò)函數(shù)指針為開(kāi)發(fā)人員提供了封裝和一些基本的多態(tài)性功能。然而，C實(shí)際上是一種過(guò)程語(yǔ)言，不需要額外的努力就不能提供諸如繼承或組合之類(lèi)的機(jī)制。這會(huì)使系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)不太理想，從而影響軟件的重用和維護(hù)方式，甚至限制其靈活性。

C++為開(kāi)發(fā)人員提供了實(shí)現(xiàn)真正面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式的能力，開(kāi)發(fā)了真正的抽象，并實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)模式，這些模式不僅可以從一個(gè)應(yīng)用程序重用到下一個(gè)應(yīng)用程序，而且還可以提高架構(gòu)的靈活性。這允許軟件被重用，這反過(guò)來(lái)又可以加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，縮短客戶(hù)機(jī)應(yīng)用程序的定制時(shí)間，以及許多其他優(yōu)勢(shì)。

原因2：C++是一種不斷發(fā)展的現(xiàn)代語(yǔ)言

在當(dāng)今復(fù)雜而創(chuàng)新的開(kāi)發(fā)環(huán)境中，嵌入式開(kāi)發(fā)人員不僅需要尖端的硬件解決方案，還需要尖端的軟件和語(yǔ)言解決方案。這意味著用于編寫(xiě)軟件的語(yǔ)言必須是最新的，以便為開(kāi)發(fā)人員提供實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)所需的最新工具。C語(yǔ)言的上一次更新是在2018年，聽(tīng)起來(lái)好像是最近更新的。但是，如果你看一下標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有添加新功能，唯一的變化是修復(fù)了2011年發(fā)布的上一版本的問(wèn)題!是的，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)花了七年的時(shí)間來(lái)解決上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題!

看C++，標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)承諾每三年更新一次標(biāo)準(zhǔn)!與C語(yǔ)言不同的是，新的修訂版不僅僅是bug修復(fù)，而是為該語(yǔ)言添加了新的特性和功能，使其成為最新的語(yǔ)言，并提供與其他語(yǔ)言(如Python)競(jìng)爭(zhēng)所需的工具。新標(biāo)準(zhǔn)甚至刪除了不推薦使用的功能，如三角圖。

原因3：C++是一種更豐富的語(yǔ)言

直到3-4年前，我為微控制器編寫(xiě)的大多數(shù)嵌入式軟件都使用C編程語(yǔ)言。C++總是提供比C更豐富的特征集，但在那個(gè)時(shí)候編譯器似乎已經(jīng)達(dá)到編譯代碼是等效的或更好的點(diǎn)。那時(shí)我開(kāi)始潛心學(xué)習(xí)C++語(yǔ)言，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言變得多么豐富，還有更多的東西讓我學(xué)習(xí)語(yǔ)言。C++允許嵌入式開(kāi)發(fā)人員利用以下特性：

• 模板–允許獨(dú)立于任何特定類(lèi)型編寫(xiě)代碼
• 動(dòng)態(tài)多態(tài)性–允許在運(yùn)行時(shí)分配實(shí)現(xiàn)
• 異常處理–捕獲錯(cuò)誤(對(duì)任何C開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)都是驚人的)
• 編譯時(shí)靜態(tài)if語(yǔ)句
• 虛擬函數(shù)

這些只是幾個(gè)例子，還有更多!所有這些工具使嵌入式系統(tǒng)的生活編程變得更容易。

結(jié)論

C++是一種現(xiàn)代的、進(jìn)化的語(yǔ)言，C語(yǔ)言看起來(lái)是靜態(tài)的，進(jìn)化得慢得多。隨著嵌入式開(kāi)發(fā)人員在其系統(tǒng)中面臨日益增加的復(fù)雜性，他們需要一種允許他們靈活并最大限度地重用的語(yǔ)言。許多“舊時(shí)代”的抱怨不再適用于C++，尤其是C++編譯器已經(jīng)變得多么高效。如果有時(shí)間開(kāi)始轉(zhuǎn)換到C++，這很可能就是它。