C++在嵌入式應(yīng)用中的安全問題

　　規(guī)則16-6-1 (不容討論) 所有的庫(kù)函數(shù)代碼必須符合MISRA C++

　　上述這些例子只是為了讓大家對(duì)MISRA C++：2008的3種規(guī)則有一定的認(rèn)識(shí)，我們會(huì)結(jié)合相關(guān)內(nèi)容，在接下來的幾篇文章中進(jìn)一步討論學(xué)習(xí)。不難發(fā)現(xiàn)，許多違反了MISRA C++：2008中規(guī)則的例程都是符合C++語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的，但出于安全性考慮，應(yīng)當(dāng)被禁止或者謹(jǐn)慎使用。通覽之后，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)從未注意的一些編程習(xí)慣，都已經(jīng)被嚴(yán)令禁止。它們有些是明顯有礙安全性的，有些則相對(duì)隱蔽。

　　然而MISRA的號(hào)召力是不容小覷的。以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／OS-II為例，其2．52版本雖然已經(jīng)于2000年通過了美國(guó)航空管理局(FAA)的安全認(rèn)證，但2003年μC／OS-II的作者就根據(jù)MISRA C：1998規(guī)范又對(duì)源碼作了相應(yīng)的修改，并發(fā)布了2．62的新版本，宣稱其源代碼99％符合MISRA C：1998的要求。

　　4 安全性問題

　　對(duì)于安全性，MISRA給出以下5種可能的安全問題來源：開發(fā)人員的錯(cuò)誤、開發(fā)人員對(duì)于語(yǔ)言的誤解、編譯器沒有按照開發(fā)人員的預(yù)期工作、編譯器本身含有錯(cuò)誤、運(yùn)行錯(cuò)誤。

　　這些錯(cuò)誤的來源與實(shí)際使用的是何種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言沒有關(guān)系，可以說比較全面地包含了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)以及其他相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)中可能導(dǎo)致安全問題的所有渠道。

　　作為C++這樣一門面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言(由于其與C的淵源，嚴(yán)格地說，C++是具有某些面向?qū)ο筇卣鞯倪^程語(yǔ)言)，通過類、函數(shù)參數(shù)類型檢查、模版、異常處理以及派生、繼承、多態(tài)等手段，使得其在保有高效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)大的功能，并帶來了自頂向下的模塊化程序設(shè)計(jì)理念。但編程靈活度的提高，也令其代碼復(fù)雜而易錯(cuò)。與C語(yǔ)言相比，它所面對(duì)的安全問題將更為隱蔽，更加難以發(fā)現(xiàn)。但就對(duì)數(shù)據(jù)的封裝而言，C++遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于C，只要參照合理的規(guī)范指南，進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)，就可以通過充分發(fā)揮C++靈活的特點(diǎn)，應(yīng)用到更多更廣的工程領(lǐng)域。

　　5 行業(yè)展望

　　標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范從來沒有如眼下這般備受重視過。一個(gè)權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，不僅將成為相關(guān)領(lǐng)域的“金科玉律”，更是行業(yè)動(dòng)向的風(fēng)向標(biāo)?？梢哉f正是由于MISRA-C的存在，使得在高級(jí)語(yǔ)言種類繁多的今天，C語(yǔ)言的地位依然無(wú)可替代。

　　此次MISRA攜著在C語(yǔ)言上的巨大成功，選擇了C++語(yǔ)言進(jìn)行新的規(guī)范化嘗試，不僅因?yàn)镃++語(yǔ)言的群眾基礎(chǔ)深厚，更是表明了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)專家的觀點(diǎn)：如果說未來能有一門語(yǔ)言取代目前C語(yǔ)言在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中的地位的話，也只能是C++語(yǔ)言。一名成功的嵌入式系統(tǒng)工程師，必須是對(duì)行業(yè)動(dòng)向極為敏感的，也只有這樣，才能在知識(shí)爆炸的今天緊跟時(shí)代潮流。從使用C語(yǔ)言到使用C++語(yǔ)言是一個(gè)巨大的跨越，決不僅僅像使用“增強(qiáng)的C”那么簡(jiǎn)單，需要從現(xiàn)在就開始學(xué)習(xí)。而從學(xué)習(xí)之初就養(yǎng)成的良好的語(yǔ)言使用習(xí)慣，將決定將來進(jìn)階的速度與可能性。MISRA C++：2008無(wú)疑是培養(yǎng)這樣良好習(xí)慣的最佳手冊(cè)。