Question

我想在静态内存中分配许多类，而不是使用堆来使用C ++进行嵌入式项目。目前，我们在专门用于静态分配的类的单独CPP文件中对类进行以下操作：

Config cfg(spi);

这可以从我所知道的分配到堆上。单步执行汇编代码，我看到malloc最终被调用。堆栈跟踪如下所示：

malloc()
__register_exitproc()
__static_initialization_and_destruction_0()
_GLOBAL__sub_I_periodic()
__libc_init_array
<reset vector>

Config类如下所示：

class Config
{
   public:
      Config(SPIDriver &spi);
      virtual ~Config();
   private:
      SPIDriver *_spi;
}

然后实现如下：

Config::Config(SPIDriver &spi)
: _spi(&spi) {}
Config::~Config() {_spi = NULL;}

有没有办法强制GCC将它放在静态内存而不是堆上？提前谢谢！

Answer 1

我终于找到了我的问题。 Zack是对的，正在调用__register_exitproc，并将析构函数注册到链表中。这就是调用malloc的原因，因此为链表分配空间。我们的程序运行在裸机ARM（Cortex M4）上。所以这些课程永远不会被破坏，因为当我们断电时，电力将会丢失。幸运的是__register_exitproc是一个弱函数，所以我创建了这个函数的另一个版本，什么都不做。动态内存分配没有任何问题，这是有效的，但由于某种原因，在__register_exitproc中，它试图从具有奇数（字面）地址的内存位置将32位值加载到ARM GPR中。这会导致引发硬故障异常。通过重写__register_exirproc，我们可以防止发生此异常。另外，我们摆脱了系统启动时的动态内存分配。

希望这有助于其他人。一如既往，谢谢或帮助!!!

Answer 2

你所有的混乱都是事实，你不知道cfg是在堆上分配还是不分配。只是在启动时调用malloc意味着什么 - libc甚至为void程序调用malloc几次。

让我向您解释如何确定数据的位置。

让我们从您的代码开始，修改一些：

#include "stdlib.h"

class Config
{
   public:
     Config(int spi) {_spi = &spi;}
     virtual ~Config() {;}
   private:
     int *_spi;
};

Config cfg(2);

int
main(void)
{
  int *x = new int(2);
  return 0;
}

现在让我们用g++ -g -O0 statstorage.cpp -static

编译它

你有一个.out文件。现在我们必须查看您的数据实际位置。首先使用命令行调用gdb，如下所示：

echo -e "start\nstep\np/x &cfg\np/x x\nquit" > .gdbinit && gdb a.out

你会得到这样的输出：

$1 = 0x6add50
$2 = 0x6c5670

其中0x6add50是cfg的地址，0x6c5670是动态分配的x指针的地址。

现在让我们调用readelf，就像readelf -S a.out

一样

看看各个部分。输出是（对于我的电脑）38个部分。我们需要的只是Address字段和Size字段。我有：

                                Address               Size
[23] .bss              ...  00000000006add00 ... 0000000000014d38
[24] __libc_freeres_pt ...  00000000006c2a38 ... 0000000000000030

__libc_freeres_pt是最后一个非空地址最大的部分。

我们可以看到，0x6c5670在加载的二进制文件之外（在堆本身中），而cfg在bss部分内。

这会产生，taht cfg 是静态分配的。

Answer 3

如果你还没有“获得”malloc [和相关的gubbins]，那么你将需要实现自己的全局新函数，并使用例如大量的char作为你的“堆”。

here是上一个问题，解释了如何编写自己的新/删除功能。您还应该能够编写malloc和free函数来实现C样式分配的相同功能。

另一种选择当然是重写glibc或你正在使用的库是如何工作的。如果你只做一些非常简单的事情，也可以选择。但我的猜测是，迟早你需要动态分配，所以我认为自己编写[或改编现有的]是你最好的选择。

使用GCC在静态内存中分配C ++类

3 个答案: