我是老温，一名热爱学习的嵌入式工程师
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嵌入式软件工程师在编写 C 语言应用程序的时候，经常会遇到程序运行时跑飞的情况，程序运行时产生错误，多半是程序员在编写代码时，没有预判好发生错误的地方，并且没有设计好合适的错误处理机制。
& |' h' H& n$ F9 c3 }) c4 ^在嵌入式C语言编程中，错误处理机制是确保系统稳定性和可靠性的关键部分，能确保系统在已知的风险和错误条件下正常运行。2 I* k, r8 ^2 d/ `" V. b9 `" q
以下分享一些常用的错误处理方法：
( k+ Z9 g+ o- o; g9 A" G1、断言 (Assertions)
+ _( p0 N7 @) }断言用于在开发阶段捕获程序中的逻辑错误。通过 assert 宏，可以在条件不满足时终止程序并输出错误信息，这有助于在开发阶段及早发现问题。
. q3 g5 z" _: W& S2 e- h! i- B强烈建议使用断言机制对函数传参的参数合法性进行判断，很多芯片的SDK包的函数传参都采用了有效的断言机制，以防止参数不合法带来不必要的麻烦。% \) ^2 k3 n& n- K5 e3 w2 ]4 X
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2、错误码 (Error Codes)
. I9 g! C; \0 \' j. r, J通过返回错误码来指示函数执行的结果。调用者可以根据错误码采取相应的措施，这是一种灵活且适用于多种应用场景的错误处理方式。0 \: A5 k' h+ z7 p! f" A$ a( Y2 {
对于有返回值的函数接口调用，错误码包含了非常丰富的调试信息，当某个函数接口调用异常时，通常先根据错误码进行有效分析。! L$ s' p8 b1 B/ x
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3、中断服务程序 (Interrupt Service Routines, ISR)
3 z8 w* Y: R8 x$ g! P' y在嵌入式系统中，中断是处理异常情况的常用方法。ISR用于处理硬件中断，并确保系统在异常情况下仍能进入中断服务程序进行相应处理。
% \/ `" d# h- h+ R1 E R/ T通常是CPU运行程序时，内部硬件或总线出现错误而触发中断，对于MCU应用可以使用 cm_backtrace 组件进行栈回溯排查，以发现错误发生的地方。
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8 K: H7 C6 R4 B: Y5 l4、看门狗定时器 (Watchdog Timer)
2 |1 W# \2 h# o. m( K, q" y! y0 x看门狗定时器用于检测和恢复系统故障，通常可以使用CPU的内部看门狗，或使用外部看门狗芯片，系统在正常运行时需要定期重置看门狗定时器。. r- r( i. \9 ~7 ~6 a8 t
如果某些错误原因，导致程序逻辑不能及时重置定时器（俗称：喂狗），看门狗就会触发系统软复位或外部RST引脚复位，这有助于防止系统因软件错误而陷入死循环。- V! D4 ~( B2 r+ A6 {$ Y+ g
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6 r4 q# e4 g3 a- L& H5、日志记录 (Logging)
) L- l4 A$ y' p# y* e1 H在应用软件运行时，如果产品上面有容量较大的非易失性存储器，可以把运行时的错误日志记录到存储器里面。: m5 D" V% Z4 p% u: V) J
记录程序运行时的错误日志，这种方式有助于出错时的调试和维护，开发人员不用时刻在机器旁边进行程序运行监视，存储的错误日志还可以通过串口或调试接口输出，这对于出现错误后的分析和问题解决非常重要。
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6、错误传递* m0 @8 o3 G. P% \! v/ A3 m( q
C 语言通常使用返回值来标志函数是否执行成功，调用者通过检查返回值以判断函数执行情况。此外，也可以通过全局状态标志或局部跳转（goto）来处理错误。
8 t5 h w, L7 i" V: w- z3 t对于goto语句需要谨慎使用，在局部函数内某个环节运行出错，使用goto语句可以直接跳转到错误处理节点，但大范围使用goto跳转，可能会破坏代码的运行结构与完整性。
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) Q# X9 C$ {) Q4 r8 ~5 c不同的错误处理机制，有对应不同的业务应用场景和系统要求，建议 C 语言程序开发者根据具体情况进行具体分析，没有一概而论完美的方法。
5 I! q: r: Z% n- w) L6 U: z9 Y但为了提升嵌入式系统整体的稳定性和可靠性，在嵌入式 C 语言程序里面引入合适的错误处理机制，是非常值得且有必要的。5 t( y( P/ t" O$ J3 s- u
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