c語言自誕生以來已被廣泛應用於系統和應用開發。比如google的微核心作業系統fuchsia就是用c實現的，arm的嵌入式作業系統armmbed也主要基於c實現。在應用開發方面，c被廣泛用於gui、遊戲引擎、圖形引擎、瀏覽器引擎、資料庫等的開發。
c++語言的廣泛使用，得益於其如下特點：
（1）支援物件導向程式設計，封裝、繼承、多型等機制使程式設計更加高效。
（2）相容c，支援面向過程程式設計及驅動開發。
（3）標準庫支援豐富的檔案和資料結構操作。
（4）效能優異。
隨著mcu晶元處理能力的增強，嵌入式裝置的圖形顯示、模式識別、指令碼解析等能力不斷賦能裝置拓展應用邊界。同時，隨著應用的不斷拓展，對嵌入式裝置提出了更高的要求。通常，嵌入式系統採用c語言開發，但gui、ai演算法等複雜應用採用c開發，為此在rtos上支援c語言的需求變得越來越強烈。
有些rtos封裝系統介面為上層應用提供了自定義的c類，但由於這些類不符合c標準，基於這些類開發的應用缺乏可移植性。另一方面，當使用外部開源軟體時，需要進行適配，若軟體比較複雜，適配工作量比較大，更為災難性的是，自定義的類由於不夠全，往往很難滿足上層軟體的需要。所以，最可行的方法還是要支援標準c++庫。
說明：本篇文章基於物聯網作業系統alios things上c++11實踐總結而成，已在智慧型音箱等場景中應用。
對c語言而言，只能用常量或常量表示式初始化全域性變數，比如不允許呼叫函式初始化，也不允許用另乙個全域性變數初始化。也即是說，全域性變數的值在編譯時就確定了。另外對於全域性陣列，其長度在編譯時也確定了。
編譯器將未賦初值的全域性變數放在bss段，有初始值的全域性變數放在data段（唯讀資料放到rodata段）。當rtos啟動時，bss段全部清為0，從程式映象中讀取data段的內容並寫入到對應data段的記憶體，這樣就完成了所有全域性變數的初始化。
引入c++後，有了物件的概念，這個時候rtos啟動過程中的初始化就不再是清記憶體、拷貝記憶體那麼簡單了。物件內部的空間需要呼叫new分配，比如虛函式表、一些容器的內部儲存空間。同時，物件初始化過程中需要呼叫父類的建構函式。這些都無法在編譯時確定。
c處理這個問題的辦法是：把所有c原始檔中需要在初始化時呼叫的函式的位址集中放到乙個表中，rtos在初始化時遍歷該函式表並呼叫每乙個函式，以此完成c++物件的初始化。
rtos
啟動時，初始化c++物件的偽**如下：
for(f =
__ctors_start__
; f
<
__ctors_end__
; f++)
晶元廠商提供的要麼是基於linux的工具鏈，要麼是基於裸機的工具鏈（bare-metal）。在rtos上顯然只能選bare-metal工具鏈。所謂bare-metal，其含義是無作業系統平台，其執行緒模式為single，即無多執行緒併發。在這種模式下，不支援c的多執行緒，比如不支援mutex、thread、condition_variable等類，同時c庫內部實現中不考慮多執行緒互斥。所以這種模式下的工具鏈用在rtos上，一方面功能不全，另一方面存在穩定性隱患，尤其在多核平台上多執行緒併發問題將變得嚴重。因此，為了真正實現對c++11的全量支援，需針對rtos進行適配。
gcc工具鏈中整合了乙個c++庫，其依賴關係如下：
上圖中三個依賴部分說明如下：
適配主要涉及型別與介面兩部分，具體可參考./gcc/libgcc/gthr.**件。
c++內部型別
說明__gthread_t
執行緒型別
__gthread_key_t
執行緒內部變數
__gthread_once_t
單次執行
__gthread_mutex_t
互斥訊號量
__gthread_recursive_mutex_t
支援遞迴的互斥訊號量
__gthread_cond_t
條件變數
__gthread_time_t
時間c++內部介面
說明__gthread_active_p
返回1表示支援多執行緒，那麼c++庫內部的實現將考慮執行緒間臨界資源保護
__gthread_create
建立執行緒
__gthread_join
等待目標執行緒結束
__gthread_detach
執行緒狀態置為detached
__gthread_equal
判斷是否為同乙個執行緒
__gthread_self
獲得當前執行緒
__gthread_yield
讓出cpu
…………
用typedef把c內部型別定義為rtos的型別，基於rtos的介面實現上述適配介面，便完成了c庫的適配。如果rtos上已經完成了對posix介面的支援，那麼適配就比較方便了。示例如下：
//__gthread_t型別定義
typedef pthread_t __gthread_t;
//__gthread_create介面實現
static inline int
__gthread_create (__gthread_t *__threadid, void *(*__func) (void*), void *__args)
--enable-threads=posix
其實使能該選項只是觸發了配置指令碼檢查是否支援多執行緒，若配置指令碼執行過程中判斷系統不支援多執行緒，最終編譯出來的庫還是單執行緒的。比如，配置指令碼中對__gthreads_cxx0x巨集是否定義進行了判斷，若該巨集未定義則使能多執行緒失敗。
完成適配與配置後，重編工具鏈即可生成多執行緒版本的c庫。編譯完成後可檢視cconfig.**件，確認使能的c++特性。以_glibcxx_use_sched_yield巨集為例，若沒有生成該巨集，那麼thread類yield()函式實現為空函式、
得益於c++良好的封裝機制，用c++寫的**比用c寫的**bug率低很多。但硬幣的另一面是，除錯難度增加了。
即便開啟了編譯優化，c語言的一行語句與彙編的對應關係也相對比較清楚。但c++由於其複雜的機制，一行簡單的賦值語句往往會對應十幾條、甚至幾十條彙編。這需要rtos的維測能力提供高效的除錯支援。
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