在嵌入式设备上使用new或malloc引起的段错误

Question

我正在尝试使用C++而不是C来构建我的MIPS嵌入式设备应用程序。首先，我遇到了链接问题，你可以在这里看到。这个问题已经解决，我成功地构建了我的应用程序。在我的代码中，我使用malloc函数进行内存分配，但是当我调用这个函数时，我会收到"Segment Fault"的消息。我用new运算符替换了malloc，但结果仍然相同。更多信息请参见下面的代码：

    int main(int argc, char** argv)
    {
            char* str = (char*)malloc(10 * sizeof(char));      //or   char* str = new char[10];
            strcpy(str, "Hello");
            return 0;
    }

当执行第三行并调用malloc函数时，屏幕上出现了"Segment Fault"的消息。如果我使用mipsel-elf-gcc而不是mipsel-elf-g++，就不会出现这个问题。

这里出了什么问题？

- Mir Milad Hosseiny

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(1) 嵌入式系统中不建议混用 Embedded 和 malloc。 (2) 为何使用 mipsel-elf-g++ 编译针对 ARM7 设备的代码？ - Ben Voigt

1. “嵌入式和 malloc 不相容”是什么意思？
2. 因为制造商工具链使用 mipsel-elf-gcc，所以我决定使用 mipsel-elf-g++。

- Mir Milad Hosseiny

@Ben：在资源受限的系统中使用动态内存分配可能不是一个好主意，在实时关键代码中使用它是一个坏主意。但是一般地认为它是个坏主意有点教条主义。 - Clifford

mipsel前缀是指使用小端字节顺序的MIPS架构。如果它能工作，要么您没有使用建议的工具链，要么它不是ARM7，或者armelf工具链被错误地重命名了。试图用如此明显的歧义来回答这个问题可能是毫无意义的。首先修复不准确性。 - Clifford

因为缺乏足够的细节以至于无法得出明确的答案，所以被放弃了。投票关闭此问题，因为它过于局限。 - Chris Stratton

Answer 1

你写道你的目标平台是ARMv7处理器，但你的交叉编译器是mipsel编译器。 你应该下载一个适用于ARM的工具链。Mentor Graphics的Sourcery Lite工具链非常不错。

例如，你可以尝试使用arm-2011.03-41编译你的程序。

- Christophe Vu-Brugier

Answer 2

malloc()的库代码可能是成熟和正确的。GNU工具链库需要一个目标特定的移植层来将库与您的目标硬件和/或操作系统粘合在一起。对于malloc()，以及C++中的new和它们的变体，相关的系统代码在sbrk()（或sbrk_r()用于可重入性，尽管通常本身是sbrk()的包装）中。

工具链供应商对sbrk()的实现可能是一个通用存根，而不是针对您特定目标的。您需要为您的运行时环境实现它。

- Clifford

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如果我理解正确的话，我应该在我的项目中自己实现malloc和new。是这样吗？ - Mir Milad Hosseiny

@Mir：那么你完全误解了；那不是我建议的。正确实现malloc和所有new运算符重载并不是一个轻松的任务。你的工具链使用什么C库？它是针对操作系统还是裸机目标？我问这些问题，但某种程度上怀疑你不知道答案，因为你认为你在ARM7上使用MIPS编译器，甚至还没有澄清这个混淆！例如，Newlib的一个sbrk实现在这里给出。 - Clifford

@Califford：首先，对不起，因为我之前认为我的板子CPU是ARM7，但现在我明白它是基于MIPS的CPU。 我正在使用Cygwin，并且我认为它使用了libc。我的设备有一个由制造商开发的操作系统，不是标准的操作系统。 - Mir Milad Hosseiny

@Mir：Cygwin 将作为开发环境，而非运行时环境。Cygwin 使用 GNU libc，但您的运行时环境可能不使用。libc 只是标准库文件的名称；GCC 不管它是否是 GNU libc、Newlib libc 或其他库都使用该名称。操作系统和制造商是重要信息，所以您应该命名它们。如果操作系统不符合 POSIX 标准，那么您很可能不在使用 GNU libc。 - Clifford

查看标准头文件，这可能会提供库源代码的线索。但是请注意，Cygwin头文件与交叉编译器头文件不同。确保您正在查看目标构建使用的实际头文件。 - Clifford

我找到了问题，我应该在代码开头初始化堆大小。 - Mir Milad Hosseiny