《MISRA C 2004(中文版)》提供了一套针对汽车工业C语言使用的编码规范,旨在减少软件错误、提高代码质量和可维护性。适合嵌入式系统开发者和工程师参考使用。
### MISRA_C_2004 关键知识点解析
#### 一、背景——C语言的使用与问题
##### 1.1 汽车工业中C的使用
MISRA-C:2004 标准是基于 MISRA-C:1998 的修订版本,主要针对汽车行业中广泛使用的 C 语言编程规范进行了更新和完善。在汽车工业领域,特别是实时嵌入式应用方面,C 语言因其灵活性、广泛的微处理器支持以及良好的硬件兼容性而备受青睐。
具体原因包括:
- **广泛支持的微处理器**:对于许多微处理器而言,除了汇编语言外,C 是最常用的选择。
- **底层支持能力**:能够很好地支持高速运算、底层操作及输入输出操作,这是汽车嵌入式系统的基本需求。
- **高级语言优势**:随着应用复杂度增加,相较于汇编语言,使用 C 语言更加适用。
- **内存优化**:生成更小的代码量且占用较少 RAM 资源。
- **增强的可移植性**:为了降低硬件成本并适应市场需求变化,软件需要能够在项目任何阶段被移植到新的或低成本处理器上。
- **自动化代码生成工具支持**:随着自动代码生成工具的发展,C 语言成为了重要的目标语言之一。
- **对开放系统兴趣的增长**:在主机环境中使用 C 语言的兴趣日益增长。
##### 1.2 C 语言的不安全性和问题
尽管 C 语言具有上述诸多优点,但它同样存在一定的不安全性。主要体现在以下几个方面:
- **程序员产生的错误**:这可能是简单的拼写错误或对算法的理解失误等。
- **C 语言本身的特性**:设计原则之一是信任程序员的专业水平,这意味着很多情况下不会进行显式的检查。
#### 二、MISRA-C 的视野与范围
##### 2.1 MISRA-C的发布说明和目标
MISRA_C:2004 的目标是提供一套完整的指导方针,旨在通过规范 C 语言使用来提高软件可靠性。这一版本解决了前一版本中的问题,并根据技术发展进行了必要的调整。
##### 3.1 基本的语言问题
标准强调了在C语言开发过程中需要注意的几个基本问题,包括类型转换、指针操作和表达式计算等的安全性考量。
##### 3.2 尚未涵盖的问题
文档指出了一些尚未被覆盖的问题,例如 C++ 特定的问题,并明确这些内容不在 MISRA_C:2004 的讨论范围内。
##### 3.3 应用范围
MISRA_C:2004 标准适用于所有使用C语言开发的安全相关系统,无论是手动编写还是自动生成的代码都适用。
##### 3.4 预备知识
文档假定读者具备一定的 C 语言基础和软件工程的知识背景。
#### 三、使用MISRA-C
##### 4.1 软件工程环境
应用 MISRA_C:2004 标准需要在一个完整的软件工程环境中进行,包括代码管理、测试与验证等过程。
##### 4.2 编程语言和编码环境
标准建议使用指定版本的 C 语言(通常是C99),并且遵循特定的编码规范以确保一致性及可靠性。
##### 4.3 子集采用
MISRA_C:2004 提供了一套严格的子集规则,开发者可以根据项目需求选择性地应用其中的部分或全部规则。
##### 4.4 符合性声明
符合 MISRA_C:2004 标准的项目需要正式声明其符合性,并提供相应的证明材料。
##### 4.5 持续改进
标准鼓励持续改进和反馈机制,以不断完善规范本身。
#### 四、规则简介
##### 5.1 规则分类
MISRA_C:2004 的规则分为多个类别如类型、表达式及控制流等,并且每个类别下都有详细的子规则。
##### 5.2 规则的组织方式
按功能和应用场景对规则进行了组织,便于开发者查找与应用。
##### 5.3 避免重复
文档尽量减少相似规则出现次数以避免冗余现象发生。
##### 5.4 简洁明了的形式
- 提供简洁且易于理解的方式给出每个规则。
##### 5.5 原始参考的理解指南
- 文档提供了对原始参考资料的解释,帮助开发者更好地理解背后原理。
#### 五、规则详解
MISRA_C:2004 对 C 语言各个方面制定了详细的规则:
- **环境**:定义开发环境要求。
- **语言扩展**:限制特定 C 语言扩展使用。
- **文档**:规定代码注释及文档需求。