在最近的一篇文章中，嵌入式系統(tǒng)顧問Jacob Beningo提出了一個(gè)問題，即是否是時(shí)候退役C編程語(yǔ)言了，因?yàn)樗趶?fù)雜性和潛在錯(cuò)誤以及C開發(fā)人員短缺方面的局限性。作為回應(yīng)，Andrei Gorine 認(rèn)為 C 的緊湊占用空間使其比 Java、C# 和 Go 等資源密集型現(xiàn)代語(yǔ)言更具競(jìng)爭(zhēng)力。

此外，C 語(yǔ)言直接控制應(yīng)用程序行為和內(nèi)存的能力使其成為需要近距離訪問硬件資源（如中斷和外圍設(shè)備）的系統(tǒng)的唯一可行選擇。對(duì)于嵌入式設(shè)備尤其如此，因?yàn)樗鼈兊幕A(chǔ)操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和相關(guān) API 也傾向于用 C 語(yǔ)言編寫。

但是，這種高度靈活的控制級(jí)別可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)行為出現(xiàn)問題。無(wú)論 C 語(yǔ)言最終是否停用，開發(fā)人員都需要當(dāng)今的工具來(lái)確保應(yīng)用程序的安全性和可靠性不會(huì)因人為錯(cuò)誤或嵌入式設(shè)備日益互聯(lián)而受到損害。開發(fā)人員需要像管理高級(jí)語(yǔ)言一樣管理 C，以增強(qiáng)應(yīng)用程序的安全性和可靠性。

托管 C 與非托管 C

C 語(yǔ)言與現(xiàn)代語(yǔ)言（如 Java、JavaScript 和 Python）之間的主要區(qū)別之一是后者的實(shí)現(xiàn)是托管的。這意味著代碼由運(yùn)行時(shí)環(huán)境執(zhí)行，該運(yùn)行時(shí)環(huán)境確保其在內(nèi)存邊界、安全原則和優(yōu)化范圍內(nèi)正確管理和執(zhí)行。

相比之下，C 語(yǔ)言是非托管的，這意味著程序員必須手動(dòng)管理內(nèi)存分配和釋放。這使得代碼更容易受到安全漏洞的影響，例如緩沖區(qū)溢出和內(nèi)存泄漏。權(quán)衡是 C 代碼通常比托管代碼更快、更高效，但需要更多的努力來(lái)編寫和維護(hù)。

下面是托管 C 代碼和非托管 C 代碼之間主要區(qū)別的摘要：

將兩全其美相結(jié)合：C 應(yīng)用程序與用高級(jí)語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序的可靠性

軟件容器使開發(fā)人員能夠在運(yùn)行時(shí)環(huán)境中有效地管理 C 應(yīng)用程序，盡管內(nèi)存分配仍然需要手動(dòng)管理。這是因?yàn)槿萜骰癁槊總€(gè)應(yīng)用程序提供了一個(gè)安全且隔離的空間，從而降低了由于內(nèi)存錯(cuò)誤而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的可能性。

托管 C 中的動(dòng)態(tài)鏈接允許安裝新包，而無(wú)需開發(fā)人員重新編譯整個(gè)程序，從而節(jié)省開發(fā)時(shí)間。此功能傳統(tǒng)上與 Linux 相關(guān)聯(lián)，現(xiàn)在可以通過使用小型軟件容器獲得，并在支持熱代碼替換的同時(shí)提供增強(qiáng)的可移植性和安全性。

MICROEJ VEE是一個(gè)微型軟件容器的一個(gè)例子，它為托管C，Java和JavaScript應(yīng)用程序提供了沙盒機(jī)制。所有組件都由同一個(gè)運(yùn)行時(shí)環(huán)境管理，確保安全可靠的共存。通過這種方法，工程師可以重復(fù)使用組件，確信它們將可靠、安全地工作。

使用安全軟件容器來(lái)隔離每個(gè)應(yīng)用程序，允許用不同編程語(yǔ)言編寫的多個(gè)應(yīng)用程序無(wú)縫共存，從而提供了顯著的優(yōu)勢(shì)。通過將托管 C 與安全容器相結(jié)合，這種方法彌合了嵌入式和企業(yè)開發(fā)之間的差距。托管 C 提供了 C 的靈活性，同時(shí)使開發(fā)人員無(wú)需管理安全內(nèi)存、多任務(wù)同步和執(zhí)行其他低級(jí)任務(wù)。

這種方法還有助于在 C 語(yǔ)言中集成遺留代碼和現(xiàn)有軟件堆棧。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)用嵌入式 C 語(yǔ)言編寫的協(xié)議特別有用，包括云連接器、Matter、LWM2M 和 MQTT。它也是MISRA C指南的補(bǔ)充，因?yàn)樗朔说图?jí)健壯性和安全問題。最后，像 MICROEJ VEE 這樣的容器允許動(dòng)態(tài)鏈接，這意味著托管 C 可以動(dòng)態(tài)鏈接和取消鏈接，就像用 VEE 容器支持的任何其他語(yǔ)言編寫的代碼一樣。

將托管和非托管 C 組合在一起以獲得最佳結(jié)果

使用安全軟件容器并不意味著需要管理所有 C 代碼。在像 MICROEJ VEE 這樣的虛擬執(zhí)行環(huán)境中，非托管 C 代碼（也稱為本機(jī)代碼）仍然可以發(fā)揮作用。所有直接與硬件和CPU寄存器接口的低級(jí)驅(qū)動(dòng)程序和板級(jí)支持包都應(yīng)在C語(yǔ)言中保持不受管理的狀態(tài)，以最好地利用C與硬件的緊密聯(lián)系。

相比之下，對(duì)于更復(fù)雜的應(yīng)用程序任務(wù)，使用托管代碼更方便、更高效。由于關(guān)注點(diǎn)分離，托管代碼提高了工作效率并減少了錯(cuò)誤，并使代碼更具可移植性。

托管和非托管代碼庫(kù)仍可以通過抽象層和本機(jī)接口以受控方式進(jìn)行交互。它稱為簡(jiǎn)單本機(jī)接口或 SNI，它允許任何托管代碼調(diào)用本機(jī)函數(shù)、傳遞參數(shù)、獲取返回值并在專用空間中操作共享內(nèi)存。

托管代碼中的高級(jí)堆棧和非托管代碼中的低級(jí)別硬件接口的這種拆分提供了理想的組合。

托管 C：未來(lái)的 C 語(yǔ)言

在復(fù)雜且不斷變化的開發(fā)環(huán)境中，開發(fā)人員必須能夠訪問利用最新硬件創(chuàng)新的尖端軟件和語(yǔ)言解決方案。盡管 C 語(yǔ)言是嵌入式開發(fā)中的領(lǐng)先語(yǔ)言，但仍需要使用工具和流程來(lái)管理其運(yùn)行時(shí)行為，這些工具和流程可以釋放托管代碼的所有優(yōu)勢(shì)，以加速創(chuàng)新。

通過簡(jiǎn)化開發(fā)過程并將安全性和可靠性卸載到運(yùn)行時(shí)，托管 C 使開發(fā)人員能夠提高其應(yīng)用程序的健壯性、安全性和可移植性，同時(shí)保持熟悉的編程語(yǔ)言。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，采用托管 C 代碼解決方案的開發(fā)人員將能夠更好地創(chuàng)建創(chuàng)新、安全和可靠的連接產(chǎn)品。