Question

我正在尝试在低资源应用程序中完全禁用动态内存分配。我从不使用malloc / free等，据我所知，我的任何依赖项都没有。

我尝试将链接器文件LinkerScript.ld中的堆清零：

_Min_Heap_Size = 0x000;  /* required amount of heap  */

但这似乎不能保证没有库函数会尝试调用malloc。

是否有一种方法可以强制执行动态内存分配，否则将导致构建失败？

该项目没有与arm-none-eabi-gcc交叉编译的操作系统（裸机，STM32F302R8）。

Answer 1

在most common gcc based Cortex-M toolchain中，库函数由 newlib C库提供。 malloc()和朋友的newlib实现使用_sbrk()函数为堆分配内存，该函数必须由用户软件实现。

如果您的应用程序中没有_sbrk()，则构建将在链接时失败。找到并删除它。

您可能还想了解如何找出why a symbol is referenced或make the build fail when an arbitrary library function is referenced

Answer 2

我正在尝试在低资源应用程序中完全禁用动态内存分配。

这很不寻常。通常，人们会限制他们（托管）应用程序使用的动态内存（以及如何做到这一点是一个不同的问题，通常是operating system特定的）。为什么要完全禁用它？如下所述，动态内存很可能会在您的C standard library实现内部内部使用。

请仔细阅读C11标准n1570（或C99标准）。

C基本上有两种“模式”或两种“方言”：托管的C语言和独立的C语言。标准§4 Conformance中的确切措辞是

符合规范的实现的两种形式是托管的和独立的。合格的托管实施应接受任何严格合格的程序。符合标准的独立实现应接受任何严格符合标准的程序，在该程序中，使用库子句（第7节）中指定的功能仅限于标准标头<float.h>，<iso646.h>，{{1 }}，<limits.h>，<stdalign.h>，<stdarg.h>，<stdbool.h>，<stddef.h>和<stdint.h>。

已定义<stdnoreturn.h>（在malloc中声明），并且应可用于托管的实现，并且通常在独立的实现中不可用（但这是特定于实现的）。

显然，您使用的是独立的实现（因为您没有<stdlib.h>，该标准要求来自托管实现）。 GCC has的-ffreestanding模式。您应该使用它。然后malloc不可用，并且您的代码无法在该模式下使用标准的<stdlib.h>（除非明确地声明 malloc）。

在托管实现中，您通常可以重新定义您的malloc（前提是它仍然具有标准要求的所有属性）。然后，您可能会使用类似this的东西（一个总是失败，但仍然符合标准的malloc实现）。

最后，如果您使用GNU binutils链接器，则如果您的目标文件包含对malloc的任何外部引用，则始终会导致链接失败。这很容易实现-通过在Makefile中添加一些特定的配方或规则（可能使用malloc），或者使用任何合适的build automation工具（如果您的构建自动化不在链接之前允许进行这样的检查，请切换到执行以下操作的检查：make，ninja，omake以及许多其他检查...。）

如果要在托管环境中的编译期间检测到nm的任何使用，则可以编写自己的GCC plugin （我觉得这太过分了，但是选择权由您决定）。或者（实际上更简单）使用一些脚本（例如，使用grep）来检测C源代码中malloc或malloc单词的出现。

请注意，在大多数托管实施中，实际上，标准函数（例如calloc，fprintf，fopen，printf（以及许多其他函数）在内部-至少有时是-使用fputc。具体来说，如果您的程序（位于托管实现之上）使用malloc，则很有可能间接使用fopen，因为在标准malloc内通常会有一些{{ 1}}是FILE-ing（通常在fopen时得到malloc-d）。

是否有一种方法可以强制执行动态内存分配，并且在这种情况下会使构建失败？

实际上，是的。只需在您的free中添加一些脚本就可以了。在源文件上使用fclose，或在目标文件上使用Makefile。但是，如果您在代码中使用标准的grep（来自nm），通常会在内部进行一些fopen。

在许多operating systems（应用程序使用的那个，如果有的话）上，有一种方法可以在运行时限制堆内存。 Linux的setrlimit(2)和<stdio.h>。

如果您在托管环境中使用某些free software或开源C standard library实现（例如GNU glibc或musl-libc），则可以研究其源代码并检查malloc是否使用堆内存。

禁用动态内存分配？

2 个答案: