嵌入式开发为什么不选择汇编、Java而是C语言呢?

作者:李肖遥

对于现在我们从事嵌入式开发的人员来说，C语言好像是必备的技能，也是最常见的开发语言.

但是我们有没有想过为什么嵌入式开发要使用C语言呢？为什么不使用汇编呢？为什么不使用Java呢？我想从嵌入式开发->反向验证->正面验证来聊起.

什么是嵌入式开发?

百度百科说法如下:

嵌入式开发就是指在嵌入式操作系统下进行开发，包括在系统化设计指导下的硬件和软件以及综合研发。除暂且分离硬件的EDA研发以外，侧重的就是在一定硬件条件下的系统化设计和软件研发。

在我们平时的接触中,嵌入式开发一般常用的系统有WinCE,linux,android和一些实时操作系统等等

使用的语言有c,c++或汇编；用高级处理器，arm7,arm9，arm11,或者一些8bit,16bit,32bit单片机等

主流的嵌入式平台有三种：ARM平台、DSP平台和FPGA平台。

嵌入式为什么不用汇编?

严格来说,不是不用,而是不建议用

汇编和C语言都可以直接访问硬件,可以直接编译生成硬件识别的机器码文件,并且汇编的语法较为简单,生成的可执行文件更小

随着硬件的发展,内存也越来越大,汇编这些优势也不再是优势了,并且汇编难,普通的51用汇编还行，指令不多.

新型的单片机，寄存器成百上千，全靠记忆简直天方夜谭，复杂的大型项目不是一个人能完成的，汇编的移植性和修改性以及可读性太差.

当然能熟练掌握汇编，会对单片机的内部结构、读写时序等有一个清楚的了解，然后接着学c语言,对整个系统的了解是有帮助的.

嵌入式为什么不用 java 语言写？

在很多很多年前，java是为嵌入式打造的语言，Java语言设计的初衷就是针对嵌入式的，原来的U-SIM卡，现在新出来的SWP-SIM（NFC）卡里面的程序都是跑的java 代码。

随着发展，Java开始在通用平台上普及开来,并且JAVA是面向对象编程,是编译器在后面增加大量的东西的才变成机器语言,换而言之,这样程序无法直接操作内存

比如你定义一个类，最终在内存中实现时，编译器已经加了大量附加东西。如父类数据结构，VT表指针之类等等。而底层程序主要是操作寄存器和内存地址，必须要精确而直接操作它,所以难以达到

当然,Java需要经过一层虚拟机，效率上不是很好。很多嵌入式项目资源有限，是养不起java虚拟机的。

嵌入式系统和C语言的联系

操作系统包括内核、驱动等都是使用C语言和汇编编写的，只有小部分会使用汇编语言,其余绝大部分是C语言。

比如boot的时候会有一些切换处理器模式之类的指令，用汇编干这种活简单粗暴，代码量少，写好了就不需要维护了.

C在操作系统中流行在1970年代Unix出现时就开始了,现在常用的操作系统内核基本上都是由c语言编写的,所以这是历史的联系,更是成千上万程序员的联系.

为什么选择C,要从C语言的特点说起

C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码,并且不需要任何运行环境支持,便能运行的编程语言,其移植性好，能够在多种不同体系结构的软件或硬件平台上运行；

相对来说，C语言在高级语言当中是最贴近物理层面的语言,经过一系列的编译转换,最终它会成为0101的机械码,可以操作硬件,并且具有简介紧凑、使用灵活的语法机制.

C语言具有很高的运行效率。通过观察C语言的背景可以看得出：汇编语言 - B语言 - C语言。在芯片上执行的程序：写汇编执行效率最高，C语言其次,大概在80%左右

最后注意的点

C语言的缺点主要表现在数据的封装性上，并且语法限制不太严格，变量的类型约束不严格，对数组下标越界不作检查等,影响程序的安全性。

我们在嵌入式编程中,要取长补短,用最优的方法,最少的时间,做最对的事情