为什么C在嵌入式软件市场占主导地位？[关闭]

现在几乎每个人都会说祝福：

性能！

好的，C确实可以编写运动代码。但是毕竟还有其他语言可以做到！而且现代编译器的优化功能非常强大。C是否具有其他语言没有的某些优势？还是在该领域根本不需要更灵活的工具？

现在几乎每个人都会说祝福：

性能！

这就是其中的一部分；确定性资源的使用在资源有限的设备上很重要，但是还有其他原因。

1. 直接访问底层硬件API。
2. 您可以找到适用于这些设备中绝大多数的C编译器。根据我的经验，这对于任何高级语言都是不正确的。
3. C（运行时和生成的可执行文件）很小。您无需将大量内容加载到系统中即可运行代码。
4. 硬件API /驱动程序可能会用C或C ++编写。

C被设计为对CPU建模，因为C被创建为使Unix跨平台可移植，而不仅仅是编写汇编语言。

这意味着对于需要具有非常接近实际CPU的抽象级别的程序的C语言，C程序可以很好地工作，嵌入式硬件就是这种情况。

注意：C是在1970年左右设计的，当时的CPU比较简单。

统治的一个原因是它拥有完成任务所需的正确工具。在Java和C / C ++的嵌入式平台中进行开发之后，我可以告诉您C ++的基本方法更为自然。使开发人员避免因为语言水平太高而感到自己跳得太快，这很烦人。一个很好的例子是Java中没有无符号变量。

而且，VM /解释语言的便捷功能通常是不可行的，因此无法实现，例如垃圾回收。

C本身仅需要很少的运行时支持，因此开销要低得多。您不必在运行时支持上花费内存或存储，也不需要花费时间/精力来最小化该支持，也不必在项目设计中考虑到这一点。

正如在其他答案中提到的那样，C是在1970年代初开发的，以取代小型计算机体系结构上的汇编语言。那时，这些计算机的成本通常为数万美元，其中包括内存和外围设备。

如今，您可以使用单价为4美元或更少的16位嵌入式微控制器，获得相同或更高的计算机功能-包括内置RAM和I / O控制器。32位微控制器的成本可能要高一到两美元。

当我为这些小家伙编程时，这是我90％的时间在不设计他们坐在的板上时所做的事情，我想形象地看到处理器将要做什么。如果我可以在汇编器中编程得足够快，那么我会这样做。

我不需要各种各样的抽象层。我经常通过逐步浏览屏幕上的反汇编程序进行调试。开始使用C编写程序时，这样做要容易得多。

随着编译器的改进和硬件性能的提高，C ++越来越多地被使用，它并不完全占主导地位。但是，由于某些原因，C仍然很受欢迎。

1. 广泛的支持。几乎每个芯片供应商都提供ac编译器，任何示例代码和驱动程序都可能用c编写。C ++编译器变得越来越普遍，但对于给定的芯片而言却不是合格的证明，并且它们通常是错误的。您还知道任何嵌入式工程师都可以在c中工作。这是该行业的通用语言。

2. 性能。是的，你说了。在核心例程仍经常用汇编器编写，或至少参考汇编输出用c优化的环境中，性能仍然是最重要的，永远不要低估它的重要性。通常，嵌入式目标的成本非常低，并且具有很小的内存和很少的干扰。

3. 尺寸。C ++倾向于更大。当然，使用STL的任何东西都会更大。通常，就程序大小和内存占用而言。

4. 保守主义。这是一个非常保守的行业。部分原因是失败的成本通常较高，调试通常较难访问，部分原因是无需进行更改。对于小型嵌入式项目，c做得很好。

对于嵌入式系统，重要的是性能。但是，就像您说的那样，为什么使用C而不使用其他性能语言？

到目前为止，很多人都提到了编译器的可用性，但是没有人提到开发人员的可用性。比起OCaml，已经有更多的开发人员知道C。

那是三个大家伙。

嵌入式软件有很大的不同。

在桌面应用程序上，抽象和库可为您节省大量开发时间。您可以奢侈地抛出另一个兆字节或千兆字节的RAM或某些2 + GHz 64位CPU内核，而其他人（用户）则为此硬件付费。您可能不知道应用程序将在什么系统上运行。

在嵌入式项目中，资源通常非常有限。在我研究的一个项目（PIC 17X系列处理器）中，硬件具有2Kword的程序存储器，8级（硬件内）堆栈和192字节（<0.2kB）RAM。不同的I / O引脚具有不同的功能，您可以根据需要通过写入硬件寄存器来配置硬件。调试涉及示波器和逻辑分析仪。

在嵌入式中，抽象通常会妨碍您的工作，并且会管理（和花费）您没有的资源。例如，大多数嵌入式系统都没有文件系统。微波炉是嵌入式系统。汽车发动机控制器。一些电动牙刷。一些降噪耳机。

对我而言，开发嵌入式系统的一个非常重要的因素是根据指令，资源，内存和执行时间来了解和控制代码所转换的内容。指令的确切顺序通常控制例如硬件接口波形的时序。

抽象和幕后的“魔术”（例如垃圾收集器）非常适合桌面应用程序。当可以动态分配内存时，垃圾收集器可以节省大量时间来减少内存泄漏。

但是，在实时嵌入式世界中，我们需要知道并控制所需的时间，有时甚至要低至十亿分之一秒，并且不能在出现问题时抛出另外几兆的RAM或更快的CPU。一个简单的例子：通过控制占空比对LED进行软件调光时（CPU仅对LED进行开/关控制），处理器不能关闭并进行100ms的垃圾收集，因为这将明显地显示出来闪烁明亮或熄灭。

一个更假设的示例是直接触发火花塞的发动机控制器。如果该CPU关闭并且进行垃圾收集50ms，则发动机将停顿片刻或在错误的曲轴位置处着火，可能会使发动机失速（通过时）或对其造成机械损坏。您可能会杀死某人。