C 语言支持

C 是一种通用的底层编程语言，广泛用于嵌入式系统编程。

Zephyr 主要用 C 编写，原生支持 C 语言应用。所有 Zephyr API 函数和宏都以 C 实现，并通过 include 目录中的 C 头文件提供，因此使用 C 编写 Zephyr 应用可以使用最完整的功能。

Zephyr 应用在 C 标准定义的“宿主”环境中运行，因此 main() 函数的返回类型必须为 int。应用必须从 main 返回零（0），所有非零返回值均为保留值。

语言标准

Zephyr 不以某个特定 C 标准版本为目标，但源码广泛使用 1999 年 ISO C 标准（ISO/IEC 9899:1999，下称 C99）引入的功能，例如下列功能，因此实际上要求编译器工具链至少支持 C99：

• 内联函数

• 标准布尔类型（<stdbool.h> 中的 bool）

• 固定宽度整数类型（<stdint.h> 中的 [u]intN_t）

• 指定初始化器

• 可变参数宏

• restrict 限定符

此外，某些组件或其部分代码使用 C11 和 C17 标准（分别为 ISO/IEC 9899:2011 和 9899:2018）引入的功能：

• _Generic 关键字

• _Static_assert 关键字

因此，建议使用至少支持 C17 的编译器工具链开发 Zephyr。但需注意，某些可选组件和外部模块可能使用更新 C 标准引入的语言功能，此时必须使用支持这些标准的更新工具链。

标准库

C Standard Library （C 标准库）是任何 C 程序不可或缺的一部分。Zephyr 支持多种 C 库，应用可以根据构建时使用的编译器工具链选择。

• 公共 C 库代码
  • 时间函数
  • 动态内存管理
• 最小 libc
  • 函数
  • 格式化输出
  • 动态内存管理
  • 错误编号
• Newlib
  • Newlib 类型
  • 格式化输出
  • 动态内存管理
• Picolibc
  • Picolibc 模块
  • 工具链中的 Picolibc

格式化输出

C 定义了 printf、sprintf 等标准格式化输出函数，由 C 标准库实现。

各 C 标准库对格式化输出模式和功能的选择有不同的要求和配置，详情请参阅对应库的文档。

动态内存管理

C 定义了标准动态内存管理接口，例如 malloc() 和 free()，由 C 标准库实现。

各 C 标准库的动态内存管理实现细节有所不同，但所有受支持的库都必须遵循以下约定：

• 在内部自行管理堆，或通过调用 libc-hooks.c 中实现的钩子函数（例如 sbrk()）管理。

• 通过标准动态内存分配接口（例如 malloc()）分配的块，必须满足架构和内存区域特定的对齐要求。

• 启用用户空间时，在 z_malloc_partition 内存分区内分配内存块。参见 预定义内存分区。

各 C 标准库内存管理实现的详细信息，请参阅对应库的文档。

备注

原生 Zephyr 应用应使用 Zephyr 内核支持的 内存管理 API，例如 k_malloc()，以利用其高级功能。

malloc() 等标准 C 动态内存管理接口，应仅供面向多个操作系统的可移植应用和库使用。