C++ 全局变量在通过静态库链接时未初始化，但在使用源代码编译时正常

Question

我已经创建了一个系统，它可以根据全局实例的构造函数将函数对象(仿函数)自动注册到映射中。

在定义仿函数的每个 cpp 文件中，都有一个注册器类实例的全局实例，用于将仿函数注册到单例 std::map<int, std::function<...> >对象。

这是注册商类的定义:

template
<
    typename map_type,
    typename handler_type
>
struct registrar
{
    registrar
        (
             map_type& map_object,
             boost::uint16_t cmd_code,
             const handler_type& handler
        )
        {
          map_object.insert(std::pair<boost::uint16_t, handler_type>(cmd_code, handler));
        }
};

在每个 .cpp 文件中。全局实例定义如下:

namespace one_way
{
    static registrar <in_out_map_type, handler>
        post_receiver(in_out_map_type::instance(), command, handlers());
}

如果我将所有 cpp 与 main.cpp 一起编译，则一切正常。但是如果我将 cpp 文件编译成静态库并将其链接到 main.cpp ，注册无效。

我在 Windows 和 Ubuntu 11.10 上使用 VC10 和 GCC4.61 进行了测试。两者都失败了。

我找到了 a thread with the same problem但OP没有说他是否解决了。

我错过了什么吗？

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编辑

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感谢所有回复，包括评论。

每个回应确实帮助我更多地思考和深入研究这种方法。经过所有的研究和试验，我终于放弃了依赖全局/静态变量进行 self 注册的想法跨越二进制边界，因为没有便携的方式来保证它会工作。

我的最后一种方法是将注册保存在一个二进制文件中。

Answer 1

android NDK 工作的简短回答，任何受此问题影响的静态库都应添加到 LOCAL_WHOLE_STATIC_LIBRARIES 变量中——然后将使用 -Wl,--whole-archive 引用它们> 标记，不会被剥离。

MSVC 的更长答案:

翻译单元中的静态变量在任何常规代码之前初始化翻译单元执行。在实践中，初始化发生在包含加载可执行文件或动态库。当您调用\c main() 或调用LoadLibrary()/dlopen() 完成，所有静态变量都将被初始化。

问题，如 MSDN 所述:

Constructors and assignment by global function or static methods in the declaration do not create a reference and will not prevent /OPT:REF elimination. Side effects from such code should not be depended on when no other references to the data exist.

可以方便地将来自多个翻译单元的目标代码放在一个文件，通常以\c .lib 或\c .a 后缀命名的静态库。 MSVC 链接器确实对静态库的依赖分析，不会包含未引用的代码由包含实体。

使用静态变量声明并导致注册的常见模式在这种情况下，工厂对象可能会失败——MSVC 链接器将静态视为无法访问并将其从结果中删除。

解决方案

一个有用的谷歌搜索: http://www.google.com/search?q=msvc+factory+static+library

一种解决方案是在包含实体上设置 /OPT:NOREF 链接器标志。然而，这是一个全有或全无的设置，并且要求所有包含的库都是完全可链接的。

如果文件中包含静态的内容被(直接或间接)引用包含实体，然后根据语言规则，必须保留静态本身。

最基本的方法是在文件中放置一个虚拟函数，并从已知被认为可以到达的地方。

另一种方法是使用 /INCLUDE 链接器标志来引用问题文件中的实体。假设实体名为 DummyForLinkProblem，这可以在包含实体的源中完成:

#pragma comment(linker, "/include:DummyForLinkProblem")

ZooLib's Solution

目前受此问题影响的 ZooLib 实体是ZFile_Win.cpp、ZGRgnRep_HRGN.cpp、ZNet_Internet_WinSock.cpp、ZStreamRWCon_SSL_Win.cpp、ZTextCoder_Win.cpp 和 ZUnicode_Normalize_Win.cpp。

我们在相应的头文件中#include ZCompat_MSVCStaticLib.h，并分别放入一个ZMACRO_MSVCStaticLib_Reference(ModifiedFileName)。在 cpp 文件中，我们放了一个ZMACRO_MSVCStaticLib_cpp(ModifiedFileName)。 ModifiedFileName 通常是删除了前导 Z 和文件扩展名的文件名，样式与ZCONFIG_API_XXX 宏中使用。

为确保您的可执行文件或库不会剥离这些实体，只需 #include包含实体中已知引用代码的相应头文件。这将导致发生非执行引用，并且事情将按预期工作。