如何绑架C语言标准库函数?

嵌入式ARM 2023-11-02 17:14
C语言动态内存可以使用 malloc 标准库函数,而 C++ 会使用 new 关键字申请。裸机情况下一般没有问题,但在 RTOS 情况下就需要考虑资源保护的情况。
比如,多个任务同时调用 malloc 函数申请内存,如果说不用关中断或互斥量之类的手段进行保护的,有可能同一个内存块被两个任务申请,动态内存内部维护的一些全局变量也可能出现问题。
因此,如果在 RTOS (不应该在中断使用)中使用 malloc 函数,一定要进行保护,像一般的操作系统如 freeRTOS、RT-Thread 都有动态内存的实现,也强烈建议大家使用操作系统提供的动态内存函数,这样安全性有一定保证。
但有时候因为某些原因,我们需要维护老的项目,而老的项目大量的使用 malloc 函数和 new,此时又该如何呢?
较笨的办法是一个个替换,如果代码庞大的话,工作量不小,并且不能很好的保证修改不会有问题。
这里介绍一种比较合适的方法,就是重定向函数(函数名不变),类似 weak(困惑多年,为什么 printf 可以重定向?)。
我们只需要随便在一个 C 文件中,加入以下代码即可完成:
#include "stdlib.h"
#if defined(__CC_ARM)void *$Super$$malloc(size_t);void *$Sub$$malloc(size_t size){ // mutex_lock() void *addr = $Super$$malloc(size); // mutex_unlock() return addr;}void $Super$$free(void *);void $Sub$$free(void *addr){ // mutex_lock() $Super$$free(addr); // mutex_unlock()}#endif
当然,这个是在 MDK 环境下才有如此功能。这样上层代码就不用修改了,所有调用 malloc 和 free 的地方,都会调用到上面的 sub 函数,如此便可以加入互斥量或者跟踪打印,方便调试。

C++ 版(C++自带重写功能,注意:很多STL模板是没有保护的,如 push_back() 慎用):

#include void *operator new(size_t size) throw(std::bad_alloc){    void *addr= malloc(size);    return addr;}void operator delete(void *addr) throw(){    free(addr);}void *operator new[](size_t size) throw(std::bad_alloc){    void *addr= malloc(size);    return addr;}void operator delete[](void *addr) throw(){    free(addr);void *operator new(std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow){    void *addr= malloc(size);    return addr;}void *operator new[](std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow){    void *addr= malloc(size);    return addr;}

以上就是今天分享的内容,希望这篇文章能对大家有所帮助。

END

来源:鱼鹰谈单片机

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