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我需要一些关于 C++ 内存管理和MISRA指南的说明。

我必须实现一个与 MISRA 兼容的程序，因此我必须遵守一条重要规则：不能使用“新”运算符（动态内存堆）。

在这种情况下，对于任何自定义对象，我必须使用静态分配：

例如：

我的班级Student有一个构造函数Student(int age)。每当我必须实例化一个学生对象时，我必须这样做：

int theAge = 18;
Student exampleOfStudent(theAge);

这将创建一个学生对象 exampleOfStudent。这样我就不必担心我不使用析构函数。这一切都正确吗？还有其他方法可以使用静态内存管理吗？我可以以相同的方式使用 std::vector 或其他数据结构吗？例如，我可以将 Student 实例（我创建为 Student exampleOfStudent(theAge)）添加到 std::vector 中吗？

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Student exampleOfStudent(theAge);是一个自动变量，不是静态的。

据我记得，MISRA 规则不允许所有形式的动态内存。这包括mallocandnew 和 std::vector（使用默认分配器）。

您只剩下自动变量和静态变量。

如果您的系统的 RAM 数量有限，则您不想使用动态内存，因为您可能会要求使用比可用内存更多的内存。堆碎片也是一个问题。这会阻止您编写可证明正确的代码。如果您使用具有自动或静态存储的变量，例如，静态分析应用程序可以输出您的应用程序将使用的最大内存量。您可以根据系统 RAM 检查此数字。

于 2013-05-24T22:09:54.277 回答
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我曾经写过一个必须遵守 MISRA 规则的库。我也需要动态内存，所以我想出了一个窍门：

我的库是用 C 编写的，但我的技巧可能对你有用。

部分头文件如下所示：

/* declare two function pointers compatible to malloc and free: */
typedef void * (*allocatorFunc)(size_t size);
typedef void   (*freeFunc)     (void * data);

/* and let the library user pass them during lib-init: */
int library_init (allocatorFunc allocator, freeFunc deallocator);

在库中，我从未直接调用 malloc/free。我总是使用提供的函数指针。因此，我将问题委托给其他人应该如何分配动态内存。

客户实际上很喜欢这个解决方案。他知道如果没有动态内存分配，我的库将无法工作，这使他可以自由地使用预分配的池或其他方式实现自己的内存方案。

在 C++ 中，您也可以这样做，只需使用 malloc 函数并使用placement new 来创建对象。

于 2013-05-24T21:46:34.843 回答
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对于 MISRA 合规性，placement-new 不是问题，因为没有发生动态分配。可以编写库（如 STL 分配器）以引用静态分配的内存区域作为它的内存池用于此目的。优点：确定性、快速。缺点：内存效率低。确定性实时系统的有利权衡。在程序启动时，所有需要的 RAM 都必须在那里，否则程序将无法运行。如果程序启动，它不受可用堆大小、碎片等的影响。

编写自己的分配器可能很复杂，内存不足的情况（毕竟静态内存池大小是固定的）仍然需要处理。

于 2015-03-29T23:25:43.587 回答
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该规则背后的想法并不是 malloc 和 new 不安全，而是内存分配（通常）是一种懒惰的解决方法，用于不理解或管理程序的内存需求。

  • 预先分配您计算的最大输入，并捕获溢出
  • 提供数据包、流或其他面向行的输入管理方式
  • 使用替代的预分配数据结构来管理非统一元素

特别是在小型、非 MMU 嵌入式系统的情况下，缺乏设计深度经常会导致系统不稳定，在那些奇怪的“极端情况”异常中彻底崩溃。小内存，短栈，是系统杀手。

许多策略中的一些策略可以避免假设您没有无限内存，甚至在那个廉价的嵌入式系统中没有太多内存 - 并迫使您处理可能在您的应用程序中重要的故障。

不要编写自己的malloc。

于 2021-03-26T15:11:30.197 回答