防止为嵌入式项目编译 malloc/free

Question

背景：我们正在使用 Keil 编译 NXP LPC2458 项目。 Keil 的 RealView RTOS 上运行着许多任务。创建了堆栈空间，并将其分配给每个任务。默认情况下没有创建堆，我想避免它，因为我们无法承担代码空间开销和“垃圾收集”的成本

目标：在嵌入式代码中使用 C++，而不使用堆。 Keil 提供了 #pragma (__use_no_heap)，它可以防止链接 malloc() 和 free() 调用。

解决方案：我尝试使用私有静态指针创建单例。我希望 new() 不会被调用，因为我在 getDLMData() 中将 dlmData 声明为静态。由于某种原因，链接器仍然声明正在调用 malloc() 和 free()。我想到了私有运算符 new () 和私有运算符 delete() ，然后在重载函数中将 dlmData 声明为静态。由于某种原因它不起作用。我做错了什么？

    //class declaration
    class DataLogMaintenanceData
    {
    public:
      static DataLogMaintenanceData* getDLMData();
      ~DataLogMaintenanceData()
      { instanceFlag = FALSE; }
    protected:
      DataLogMaintenaceData(); //constructor declared protected to avoid poly
    private:
      static Boolean instanceFlag;
      static DataLogMaintenceData *DLMData;
    }

    //set these to NULL when the code is first started
    Boolean DataLogMaintenanceData::instanceFlag = FALSE;
    DataLogMaintenanceData *DataLogMaintenaceData::DLMData = NULL;    

    //class functions
    DataLogMaintenanceData *DataLogMaintenanceData::getDLMData()
    {
        if (FALSE == instanceFlag)
        {
            static DataLogMaintenanceData dlmData;
            DLMData = &dlmData;
            instanceFlag = TRUE;
            return DLMData;
        }
        else
        {
            return DLMData;
        }
    }

    void InitDataLog ( void )
    {
        DataLogMaintenanceData *dlmData;
        dlmData = DataLogMaintenanceData::getDLMData();
        // to avoid dlmData warning
        dlmData = dlmData;
    }

    //ACTUAL TASK
    __task DataLog()
    {
      .. .. .. code to initialize stuff

      InitDataLog();

      .. .. ..more stuff
    }

出于某种原因，我可以对其进行编译的唯一方法是创建一个堆空间，然后允许将 malloc() 和 free() 调用编译到项目中。正如预期的那样，“静态”定义的对象 dlmData 驻留在分配给 dataLog.o 模块的 RAM 空间中（即它不在 HEAP 中）。

我不明白，我查过谷歌，我错过了什么？在C++中编译纯对象时是否可以绕过malloc()和free()？我知道我可以替换 RTOS 的 malloc() 和 free() 实现而不执行任何操作，但我想避免编译我不会使用的代码。

Answer 1

可能我们没有看到的一些代码调用了一个在幕后调用 malloc 的函数。

来自 http://www.keil.com/support/man/docs/ armlib/armlib_CJAIJCJI.htm 您可以在链接行上使用 --verbose --list=out.txt 来获取有关 malloc 的详细信息来电者。

Answer 2

Keil 安装中包含一组 PDF...其中一个文档（文档 ID DUI0475A）的标题为“使用 ARM C 和 C++ 库以及浮点支持”。它在几个地方讨论了堆的使用（以及阻止其使用）。

具体来说，请查看第 2.64 节“避免使用 ARM 提供的堆和使用堆的库函数”，那里有很多有用的信息。该部分中有趣的文字：

您可以在以下位置引用 __use_no_heap 或 __use_no_heap_region 符号
您的代码以确保没有链接使用堆的函数
ARM 库。

__use_no_heap 防止使用 malloc()、realloc()、free()、
以及使用这些函数的任何函数。例如，calloc() 和
其他 stdio 功能。

__use_no_heap_region 与 __use_no_heap 具有相同的属性，但在
此外，还可以防止其他事情使用堆内存区域。
例如，如果您将 main() 声明为带有参数的函数，则
堆区域用于收集argc和argv。

由于您的问题是关于如何防止 malloc() 被调用/使用，这可能会让您走上正确的轨道。

Answer 3

从您发布的代码中，我看不到任何想要在堆上分配内存的内容。某处是否发生了隐式转换？如果你编译时根本没有这个类怎么办？

你可以做什么：

1）在调试器下运行（假设你可以构建一个可运行的图像，也许在模拟器上），在malloc中设置断点并检查堆栈

2）提供你自己的malloc和free以使链接器满意，然后重复步骤1.

您可能会发现需要链接不同版本的 C 运行时启动。在最坏的情况下，如果对 malloc/free 的调用次数受到限制，您可以推出自己的版本，这将为调用者提供一些预分配的内存 - 但希望这不是必需的。