C++ Static Lib 链接问题

srdgame

Static Lib 里面的代码：

MsgDefs.h:

1. #pragma once
   
2. 
   
3. #include <map>
   
4. #include <string>
   
5. 
   
6. typedef std::pair<std::string, int> MsgDefKey;
   
7. typedef std::map<MsgDefKey, std::string> MsgDefs;
   
8. extern MsgDefs gHSVFMsgDefs;
   
9. extern int fake_link_var;
   
10. int fake_link_func();
    
11. 
    
12. #define MSG_DEF(version, msg_id, msg) \
    
13.         namespace version##_##msg_id##_def \
    
14.         { \
    
15.                 MsgDefs::key_type key(#version, msg_id); \
    
16.                 struct DefsAppender \
    
17.                 { \
    
18.                         DefsAppender() \
    
19.                         { \
    
20.                         gHSVFMsgDefs.insert(MsgDefs::value_type(key, msg)); \
    
21.                         } \
    
22.                 } defs_appender; \
    
23.         }
    

复制代码

Version1.cpp:

1. #include "stdafx.h"
   
2. #include "MsgDefs.h"
   
3. #include <string>
   
4. 
   
5. using namespace std;
   
6. 
   
7. MsgDefs gHSVFMsgDefs;
   
8. const std::string V1_1 = "A1";
   
9. MSG_DEF(V1, 1, V1_1)

复制代码

Version2.cpp:

1. #include "stdafx.h"
   
2. #include "MsgDefs.h"
   
3. #include <string>
   
4. 
   
5. using namespace std;
   
6. int fake_link_var = 0;
   
7. int fake_link_func()
   
8. {
   
9.         return 0;
   
10. }
    
11. 
    
12. const std::string V2_1 = "B1";
    
13. MSG_DEF(V2, 1, V2_1)

复制代码

主程序代码：

1. // LinkTest.cpp : Defines the entry point for the console application.
   
2. //
   
3. 
   
4. #include "stdafx.h"
   
5. #include "MsgDefs.h"
   
6. #include <iostream>
   
7. 
   
8. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
   
9. {
   
10.         //fake_link_var();
    
11.         //fake_link_var++;
    
12.         std::cout << gHSVFMsgDefs.size() << std::endl;
    
13.         return 0;
    
14. }
    
15. 
    

复制代码

问题： 注释掉fake_link_var那两行，输出结果为1.  启用任意一行代码后，结果为2.  求达人赐教更好的解决方案.

srdgame

如果代码都是放在主程序中的话就没有任何问题（输出结果为2)

srdgame

Up期待滑铁卢进来看看

OwnWaterloo

翻译单元version1：

1. 
   
2. MsgDefs gHSVFMsgDefs;
   
3. const std::string V1_1 = "A1";
   
4. MSG_DEF(V1, 1, V1_1); // 这里没问题
   

复制代码

version2：

1. 
   
2. const std::string V2_1 = "B1";
   
3. MSG_DEF(V2, 1, V2_1); // 这里需要gHSVFMsgDefs已经初始化
   

复制代码

但多个翻译单元间的全局变量初始化顺序是没有保证的。



如果MSG_DEF(V2, 1, V2_1)展开定义的那个全局变量先于gHSVFMsgDefs初始化，
那就是向一个未初始化的map插入数据 —— 很危险。
然后gHSVFMsgDefs初始化， 然后MSG_DEF(V1, 1, V1_1)插入一项。
最终就只有1项。

srdgame

回复 4# OwnWaterloo


    首先可以肯定的是代码确实很有问题，如果初始化顺序出错的话。 可能改成Singleton会安全些。  但是改成单件后，却发现结果为0.  调试出来的结果是所有静态对象都没有初始化。

1. #pragma once
   
2. 
   
3. #include <map>
   
4. #include <string>
   
5. 
   
6. typedef std::pair<std::string, int> MsgDefKey;
   
7. typedef std::map<MsgDefKey, std::string> MsgDefs;
   
8. //extern MsgDefs gHSVFMsgDefs;
   
9. 
   
10. MsgDefs& getInstance()
    
11. {
    
12.         static MsgDefs obj;
    
13.         return obj;
    
14. }
    
15. 
    
16. extern int fake_link_var;
    
17. int fake_link_func();
    
18. 
    
19. #define MSG_DEF(version, msg_id, msg) \
    
20.         namespace version##_##msg_id##_def \
    
21.         { \
    
22.                 MsgDefs::key_type key(#version, msg_id); \
    
23.                 struct DefsAppender \
    
24.                 { \
    
25.                         DefsAppender() \
    
26.                         { \
    
27.                         getInstance().insert(MsgDefs::value_type(key, msg)); \
    
28.                         } \
    
29.                 } defs_appender; \
    
30.         }
    

复制代码

1. // LinkTest.cpp : Defines the entry point for the console application.
   
2. //
   
3. 
   
4. #include "stdafx.h"
   
5. #include "MsgDefs.h"
   
6. #include <iostream>
   
7. 
   
8. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
   
9. {
   
10.         //fake_link_var();
    
11.         //fake_link_var++;
    
12.         //std::cout << gHSVFMsgDefs.size() << std::endl;
    
13.         std::cout << getInstance().size() << std::endl;
    
14.         return 0;
    
15. }
    
16. 
    
17. 
    

复制代码

liexusong

有时看到c++代码会觉得很难看!

OwnWaterloo

回复 5# srdgame

你先这样试试：

1. 初始化

map的初始化和4楼一样。

作为一个函数中的static 对象， 初始化时机是控制线第1次到达定义处。
同时不要在main之前多线程访问这个函数。

这样就保证初始化顺序是没问题的。

2. 优化

你用的应该是msvc吧？
试试取消优化后会不会得到正确结果？
再试试访问一次那个用于插入项的全局对象。

有可能是因为插入项的全局对象没有被使用， 而被链接器优化了。

1. 
   
2. ------ def.h ------
   
3. #include <map>
   
4. 
   
5. extern
   
6. std::map
   
7. <std::pair<std::string,int>
   
8. ,std::string
   
9. > msg;
   
10. 
    
11. msg& instance() { static msg m; return m; }
    
12. 
    
13. struct msg_init
    
14. {
    
15.   msg_init(char const* v, int id, char const* m)
    
16.   {
    
17.     instance().insert
    
18.     (std::make_pair(std::make_pair(v,id), m);
    
19.   }
    
20. };
    
21. 
    
22. 
    
23. ------ version1.cpp ------
    
24. #include "def.h"
    
25. msg_init v1("V1", 1, "A1");
    
26. 
    
27. 
    
28. ------ version2.cpp
    
29. #include "def.h"
    
30. msg_init v2("V2", 2, "B1");
    
31. 
    
32. ------ linktest.cpp ------
    
33. #include <iostream>
    
34. #include "def.h"
    
35. 
    
36. extern msg_init v1, v2;
    
37. 
    
38. int main()
    
39. {
    
40.       using namespace std;
    
41.       // 这里， 试试取消/添加下面2行
    
42.       // 会不会产生不同的输出
    
43.       cout<<&v1<<endl;
    
44.       cout<<&v2<<endl;
    
45.       cout<<instance().size()<<endl;
    
46.       return 0;
    
47. }
    
48. 
    

复制代码

如果会输出不同结果， 那就肯定不是因为初始化顺序， 而是v1, v2被链接器排除了。
以前在cppblog看到过这样的情况： http://www.cppblog.com/kevinlynx/archive/2010/02/10/105885.html

那个文章里使用的是一个const， 默认是static链接， 所以我认为可能会被优化。
而外部链接， 应该不会被优化才对， 否则造成程序结果有可见差异。
后来也没去验证。

从你的情况来看， 可能真的会被优化。

srdgame

是的，被优化（或者干脆说这就是链接器的工作原则）了。   跟cppblog上描述的问题应该是一样的。

OwnWaterloo

回复 8# srdgame

然后？  如何解决？
真的写个函数去引用一下？  太缺乏美感了……

如果不是做成静态库， 会有这个问题么？

srdgame

回复  srdgame

然后？  如何解决？
真的写个函数去引用一下？  太缺乏美感了……

如果不是做成静态 ...
OwnWaterloo 发表于 2010-07-23 16:39

暂时没有思路，目前只能通过写个函数/变量去引用一下。  没去试动态链接。 在可执行程序工程里面是没有问题的（有问题的话CPPUnit早死了）。