查找C ++静态初始化顺序问题

 

我们遇到了一些静态初始化命令失败的问题，我正在寻找方法来梳理大量代码以查找可能的事件。 有关如何有效地做到这一点的任何建议？

编辑：我得到了一些关于如何解决静态初始化顺序问题的很好的答案，但这不是我的问题。 我想知道如何查找受此问题影响的对象。 在这方面埃文的答案似乎是迄今为止最好的; 我不认为我们可以使用valgrind，但我们可能有内存分析工具可以执行类似的功能。 只有在给定构建的初始化顺序错误的情况下，才会发现问题，并且顺序可能随着每个构建而改变。 也许有一个静态分析工具可以解决这个问题。 我们的平台是在AIX上运行的IBM XLC / C ++编译器。

解决初始化的顺序：

首先，这只是一个暂时的解决方法，因为你有全局变量，你试图摆脱但没有时间（你最终会摆脱它们是不是？）:-) 

class A
{
    public:
        // Get the global instance abc
        static A& getInstance_abc()  // return a reference
        {
            static A instance_abc;
            return instance_abc;
        }
};

这将保证它在首次使用时被初始化，并在应用程序终止时被销毁。

多线程问题：

C ++ 11确保这是线程安全的：

§6.7[stmt.dcl] p4
如果控制在变量初始化时同时进入声明，则并发执行应等待初始化完成。

但是，C ++ 03并没有正式保证静态函数对象的构造是线程安全的。 所以在技术上getInstance_XXX()方法必须用关键部分来保护。 好的一面是，gcc有一个明确的补丁作为编译器的一部分，它保证每个静态函数对象只有在线程出现时才会初始化一次。

请注意：不要使用双重检查锁定模式来尝试和避免锁定的成本。 这在C ++ 03中不起作用。

创作问题：

在创作时，不存在任何问题，因为我们保证在创作之前创建它。

销毁问题：

在对象被销毁后存在访问该对象的潜在问题。 这只会发生，如果你从另一个全局变量的析构函数访问该对象（通过全局，我指的是任何非本地静态变量）。

解决方案是确保你强制销毁的顺序。
请记住，破坏顺序与构造顺序完全相反。 因此，如果您在析构函数中访问该对象，则必须保证该对象没有被销毁。 为此，您必须确保在构造调用对象之前完全构造该对象。 

class B
{
    public:
        static B& getInstance_Bglob;
        {
            static B instance_Bglob;
            return instance_Bglob;;
        }

        ~B()
        {
             A::getInstance_abc().doSomthing();
             // The object abc is accessed from the destructor.
             // Potential problem.
             // You must guarantee that abc is destroyed after this object.
             // To guarantee this you must make sure it is constructed first.
             // To do this just access the object from the constructor.
        }

        B()
        {
            A::getInstance_abc();
            // abc is now fully constructed.
            // This means it was constructed before this object.
            // This means it will be destroyed after this object.
            // This means it is safe to use from the destructor.
        }
};

我只是写了一些代码来追踪这个问题。 我们有一个很好的代码库（1000多个文件），在Windows / VC ++ 2005上工作正常，但在Solaris / gcc上启动时崩溃。 我写了下面的.h文件： 

#ifndef FIASCO_H
#define FIASCO_H

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// [WS 2010-07-30] Detect the infamous "Static initialization order fiasco"
// email warrenstevens --> [initials]@[firstnamelastname].com 
// read --> http://www.parashift.com/c++-faq-lite/ctors.html#faq-10.12 if you haven't suffered
// To enable this feature --> define E-N-A-B-L-E-_-F-I-A-S-C-O-_-F-I-N-D-E-R, rebuild, and run
#define ENABLE_FIASCO_FINDER
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#ifdef ENABLE_FIASCO_FINDER

#include <iostream>
#include <fstream>

inline bool WriteFiasco(const std::string& fileName)
{
    static int counter = 0;
    ++counter;

    std::ofstream file;
    file.open("FiascoFinder.txt", std::ios::out | std::ios::app);
    file << "Starting to initialize file - number: [" << counter << "] filename: [" << fileName.c_str() << "]" << std::endl;
    file.flush();
    file.close();
    return true;
}

// [WS 2010-07-30] If you get a name collision on the following line, your usage is likely incorrect
#define FIASCO_FINDER static const bool g_psuedoUniqueName = WriteFiasco(__FILE__);

#else // ENABLE_FIASCO_FINDER
// do nothing
#define FIASCO_FINDER

#endif // ENABLE_FIASCO_FINDER

#endif //FIASCO_H

并在解决方案中的每个 .cpp文件中添加了以下内容： 

#include "PreCompiledHeader.h" // (which #include's the above file)
FIASCO_FINDER
#include "RegularIncludeOne.h"
#include "RegularIncludeTwo.h"

当你运行你的应用程序时，你会得到如下输出文件： 

Starting to initialize file - number: [1] filename: [p:OneFile.cpp]
Starting to initialize file - number: [2] filename: [p:SecondFile.cpp]
Starting to initialize file - number: [3] filename: [p:ThirdFile.cpp]

如果遇到崩溃，罪魁祸首应该在列出的最后一个.cpp文件中。 至少，这会给你一个设置断点的好地方，因为这段代码应该是绝对的第一个执行代码（之后你可以遍历代码并查看所有正在初始化的全局变量） 。

笔记：

  • 将“FIASCO_FINDER”宏放在尽可能靠近文件顶部的位置非常重要。 如果你把它放在一些其他的#includes之下，你会在识别你所在的文件之前冒着崩溃的风险。

  • 如果您使用的是Visual Studio和预编译头文件，可以使用查找并替换对话框将这个额外的宏代码行添加到所有的.cpp文件中，以将现有的#include“precompiledheader.h”替换为相同的文本加FIASCO_FINDER行（如果勾选“正则表达式”，则可以使用“ n”插入多行替换文本）

    • 根据您的编译器，您可以在构造函数初始化代码处放置一个断点。 在Visual C ++中，这是_initterm函数，它给出了要调用的函数列表的开始和结束指针。

    然后进入每个函数来获取文件和函数名称（假设你已经编译了调试信息）。 获得名称后，退出该函数（备份到_initterm ）并继续，直到_initterm退出。

    这给你所有的静态初始化器，而不仅仅是你的代码中的那些 - 这是获得详尽列表的最简单的方法。 您可以过滤掉无法控制的内容（例如第三方库中的内容）。

    该理论适用于其他编译器，但函数的名称和调试器的功能可能会发生变化。

    链接地址: http://www.djcxy.com/p/78843.html

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