迁移策略:从传统 C++ 升级为现代 C++,保持系统完好无损
第一个障碍可能是操作系统。旧版本的操作系统可能带有不支持现代 C++ 的C++ 编译器。例如,旧版 VxWorks 仅支持旧版 WindRiver Diab 编译器,这个编译器支持 C++03,但不支持 C++11。在当前的 VxWorks 版本中,Diab 编译器是以 LLVM 为基础的,支持现代 C++ 版本。此外,VxWorks 的较新版本还支持 GNU 和 ICC 编译器。要使用这两个编译器的任何一个,你都要先升级操作系统,如果你使用的是旧版的 VxWorks,这是项目的自身需求。这只是一个例子,其他遗留环境也会出现类似的操作系统障碍。
有时你也需要支持旧版的操作系统,可能客户有需求,或者因为你需要用旧的硬件设备。管理客户需求,宣布软件产品的终结,这些不在本文内容范围之内,但我想提醒的是,这也是一个必经的过程。
如果在迁移到新环境后,还必须支持旧操作系统和旧编译器,那么你可以将新旧环境共享的代码进行隔离,让这些代码保持原样,同时迁移与新环境相关的部分。
如果你正在转换操作系统或编译器,你的第一步是在新的操作系统(如果需要的话)上用新的编译器编译代码,而不改变 C++ 版本。在用更新的 C++ 版本进行编译之前,编译器的简单更改可能会引发一些需要后续进行修复的问题。这些问题通常是因为不同编译器在各方面的要求不同。一些编译器可能对某些方面更宽松,但另一些编译器可能更严格,这些差异会引发编译错误,需要后续修复。你可以使用错误标志(例如删除,-pedantic 或 -Wall)来避免这类错误,同时在项目中添加一个注释,说明这些错误标志将在后面重新添加。
旁注:如果你的项目使用的是静态或动态代码库,无论是内部还是外部代码库,如果这些库是使用旧版编译器编译的(尤其是使用另一个编译器),那么就可能会出现兼容性问题。ABI(应用程序二进制接口)可能会中断,这可能需要你使用新的编译器重新编译相应的代码库。
如果你使用的是同一操作系统和编译器,但只需升级 C++ 版本,接下来要做的是是设置适当的标志,让构建使用更高级的C++版本(例如,-std=C++17)。因为 C++ 版本大多是向后兼容的(在少数情况下,语言本身可以进行错误修复,要求更改不是向后兼容),所以代码只能按原样编译。但是,如果编译器在某些方面要求更加严格,如有些代码之前不算错误,但现在却算作错误,那么可能会引发编译问题。同样,你可以删除一些错误标志来避免这些问题,这通常属于迁移项目管理的内容,帮你将所需的修复推迟到后面的阶段。
一旦你的项目编译并运行新的 C++ 版本,你就可以长舒一口气了。不过,也不能高兴得太早。接下来是全面认证的步骤,要确保所有产品都能正常工作。在另一个环境中重建代码,导致行为改变,其中可能的原因多种多样。所有这些都是源自隐藏在代码中的缺陷,而这些缺陷现在慢慢显现出来。可能与未定义行为代码有关,因为不能代码行为无法确定最终导致错误;或者因为一些未定义行为代码,导致编译器选择了特定的行为,但在后续更改编译器时,编译行为发生改变。如果你的应用程序是多线程的或基于计时的,则在重建后,一般需要更改计时。环境中的任何微小变动,都会引起新的竞争条件和数据竞争,这些竞争关系可能以前只是隐藏在代码中。
完整的认证之后,一切才真正开始:你的代码可以以更新的C++ 版本进行编译、运行和工作。
你可能已经享受到了升级的快乐。例如,即使代码没有任何更改,从 C++ 98/03 升级到 C++ 11 或更高版本,使用 Rvalue 和移动语义的标准库容器可能会更高效!为了充分利用升级的优势,你也希望使用高级 C++ 特性。不过,问题在于从哪里入手。
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