关键任务实时应用程序中的安全c ++

Question

我想听听各种意见如何在关键任务实时应用程序中安全地使用c ++。

更准确地说，可能可以创建一些宏/模板/类库来进行安全数据操作（密封溢出，zerodivides生成无穷大值或仅对特殊的“非零”数据类型进行除法），带有绑定检查的数组和foreach循环，安全的智能指针（例如类似于boost shared_ptr）甚至是安全的多线程/分布式模型（消息传递和轻量级进程，如在Erlang语言中定义的那些）。

然后我们禁止一些危险的c / c ++构造，如原始指针，一些原始类型，本机“new”运算符和本机c / c ++数组（对于应用程序员，当然不是对于库编写者）。理想情况下，我们应该创建一个特殊的预处理器/检查器，至少我们必须有一些正式的检查程序，可以使用某些工具或某些人手动应用于源。

所以，我的问题：

1）是否存在利用这种想法的现有图书馆/项目？ （嵌入式c ++显然不是理想的那种）？

2）这根本不是一个好主意吗？或者它可能仅用于原型化另一种时髦的语言？或者它完全无法使用？

3）关于此事的任何其他想法（或链接）也欢迎

很抱歉，如果这个问题实际上不是问题，非正式，重复等， 但我找不到更合适的地方来问它

Answer 1

有关如何为关键任务实时应用程序编写C ++的良好规则，请查看Joint Strike Fighter coding standards。许多规则都基于MISRA C coding standards，我认为这是专有的。 PC-Lint是一个C ++代码检查器，其规则集与您想要的一样（包括MISRA规则）。我相信你也可以自定义你自己的规则。

Answer 2

我们在任务关键型实时应用程序中使用C ++，虽然我认为我们很容易（理论上）因为我们必须提供与客户使用的硬件一样好的实时保证。因此，足够的分析可以让我们在没有mlockall（）或堆栈预加载或任何其他RT传统的情况下完成。至于语言本身，我认为每天的现代C ++编码实践（阻止C概念的实践）完全足以编写可以在RT环境中使用的健壮应用程序，给定21世纪的硬件。

单元测试和质量保证应该是工作的重点，而不是复制现有语言功能的内部库。

Answer 3

如果您正在用C ++编写关键的高性能实时S / W，那么您可能需要每微秒才能从硬件中获得。因此，我不一定建议实现所有额外的检查，例如你提到的检查，至少是对程序执行有开销影响的检查。显然，您可以屏蔽浮点异常，以防止从程序崩溃中除以零。

一些观察结果：

• 同行评审所有代码（可能是多个评论者）。这将大大提高质量，而无需进行大量的运行时检查。
• DO使用诊断工具和非释放断言。
• 使用仿真系统在非嵌入式硬件上进行测试。
• C ++是专门设计的，没有像边界一样检查性能的原因。

一般情况下，我不建议任意限制语言，尽管使用RAII和智能指针应该具有最小的开销并且提供了很好的好处。

其他人指出，如果你想要Ada，只需使用Ada。