C++ statyczny globalny non-POD: teoria i praktyka

Question

czytałem QT standardy kodowania docs i natknął się następujący akapit:

niczego, co ma konstruktora lub musi uruchomić kod zostać zainicjowana nie może być używany jako obiekt globalny w kodzie biblioteki, ponieważ jest niezdefiniowany, gdy ten konstruktor/kod zostanie uruchomiony (przy pierwszym użyciu, przy ładowaniu biblioteki, przed głównym() lub wcale nie jest). Nawet jeśli czas inicjalizacji jest zdefiniowany dla bibliotek współdzielonych, będziesz mieć kłopoty z przeniesieniem kodu w wtyczce lub jeśli biblioteka zostanie skompilowana statycznie.

Wiem, co mówi theory, ale nie rozumiem części "wcale nie". Czasami używam globalnej statystyki statycznej non-POD (np. QString) i nigdy nie zdarzyło mi się, że mogą nie zostać zainicjowane ... Czy jest to specyficzne dla współużytkowanych obiektów/bibliotek DLL? Czy dzieje się tak tylko w przypadku uszkodzonych kompilatorów?

Co sądzisz o tej zasadzie?

Answer 1

Część "nie w ogóle" po prostu mówi, że standard C++ milczy na temat tego problemu. Nie wie o bibliotekach współdzielonych i dlatego nie mówi nic o interakcji niektórych funkcji C++ z tymi.

W praktyce widziałem globalne statyczne globalne nie-POD używane w Windows, OSX i wielu wersjach Linuksa i innych Uniksów, zarówno w GUI i programach wiersza poleceń, jako wtyczki i jako samodzielne aplikacje. Co najmniej jeden projekt (który używał globalnych statycznych non-POD) miał wersje dla pełnego zestawu wszystkich ich kombinacji. Jedyny problem, jaki kiedykolwiek widziałem, to to, że jakaś stara wersja GCC generowała kod, który zwany był dronami takich obiektów w bibliotekach dynamicznych, gdy plik wykonywalny został zatrzymany, a nie kiedy biblioteka została wyładowana. Oczywiście było to fatalne (kod biblioteki został wywołany, gdy biblioteka już zniknęła), ale to było prawie dziesięć lat temu.

Ale to oczywiście nie gwarantuje niczego.

Answer 2

Nie sądzę, że konstruktory obiektów statycznych mogą zostać usunięte. Prawdopodobnie istnieje nieporozumienie z faktem, że biblioteka statyczna jest często tylko garstką obiektów, które są tokenami w wykonywalnym sygnaturowaniu. Niektóre statyczne obiekty zostały zaprojektowane w taki sposób, że nie są przywoływane poza ich obiektem zawierającym, dlatego plik obiektowy jest umieszczany w pliku wykonywalnym tylko wtedy, gdy istnieje na nich inna zależność. Nie jest tak w przypadku niektórych wzorów (przy użyciu statycznego obiektu, który rejestruje się na przykład).

Answer 3

Jeśli obiekt statyczny jest zdefiniowany w obiekcie, który nie jest przywoływany, łącznik może całkowicie wyczyścić obiekt, w tym statyczny kod inicjalizatora. Będzie to robić regularnie dla bibliotek libs (w ten sposób libc nie jest w pełni sprzężony podczas używania części pod GNU, np.).

Co ciekawe, nie sądzę, że jest to charakterystyczne dla bibliotek. Prawdopodobnie może się zdarzyć w przypadku obiektów nawet w głównej wersji.

Answer 4

Nie widzę problemu z posiadaniem obiektów globalnych z konstruktorami.

Nie powinny po prostu mieć żadnej zależności od innych obiektów globalnych w ich konstruktorze (lub destruktorze).

Ale jeśli mają one zależności, to obiekt zależny musi znajdować się w tej samej jednostce kompilacji lub leniwie oceniany, aby można było wymusić ocenę przed użyciem.

Kod w konstruktorze nie powinien być również zależny od tego, kiedy (jest to związane z zależnościami, ale nie do końca takie same) jest wykonywane, ale można bezpiecznie założyć, że zostanie on skonstruowany co najmniej (tuż przed metoda jest wywoływana), a C++ gwarantuje, że kolejność niszczenia jest odwrotnością instancji.

Nie jest trudno trzymać się tych zasad.

Answer 5

C++ nie definiuje kolejności wykonywania inicjalizatorów statycznych dla obiektów w różnych jednostkach kompilacji (porządek jest dobrze zdefiniowany w jednostce kompilacji).

Weź pod uwagę sytuację, w której masz 2 obiekty statyczne A i B zdefiniowane w różnych jednostkach kompilacji. Powiedzmy, że obiekt B faktycznie używa obiektu A w jego inicjalizacji.

W tym scenariuszu jest możliwe, że B zostanie najpierw zainicjowany i wykona połączenie z niezainicjowanym obiektem A. Może to być jedna rzecz, która jest rozumiana przez "nie w ogóle" - obiekt jest używany, gdy nie miał możliwości zainicjowania go na własną rękę (nawet jeśli może być zainicjowany później).

Przypuszczam, że dynamiczne łączenie może zwiększyć złożoność, o której nie pomyślałem, aby obiekt nie został zainicjowany. Tak czy inaczej, podstawowym założeniem jest to, że statyczne initializatino wprowadza wystarczająco dużo potencjalnych problemów, których powinno się unikać, jeśli to możliwe, i bardzo ostrożnie obchodzić się z nimi, gdzie trzeba z niego korzystać.