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Zebrafish
Asked: 2024-11-14 05:17:29 +0800 CST

每个静态库是否都应该获得自己的内联变量副本？

  • 772

根据我听到的信息，如果你有一个如下变量：

inline int a_var;

或者

struct Foo
{
     static inline int a_var;
};

在头文件中并将该头包含在静态库 library2 中的某个位置，然后将其包含在库 Library2 中，然后每个库都会有该变量的副本。

所以我测试了一下。我制作了一个可执行文件并链接到静态库 1 和静态库 2。

我在一个公共头中的结构中声明一个变量：

struct MyStruct
{
    static inline int static_var = 0;
};

在我的可执行文件/main()中我执行：

void library_one_function();
void library_two_function();

#include "common_header.h"
#include <iostream>

int main()
{
    MyStruct::static_var = 1;
    std::cout << "Value from executable = " << MyStruct::static_var << "\n"; // I GET 1
    library_one_func(); // LIBRARY ONE FUNCTION CHANGES IT TO 7
    std::cout << "Value from executable = " << MyStruct::static_var << "\n"; // I GET 7
    library_two_function(); // LIBRARY TWO FUNCTION CHANGES IT TO 100
    std::cout << "Value from executable = " << MyStruct::static_var << "\n"; // I GET 100

}

每次我引用该变量时，都没有迹象表明每个库都有自己的副本。总是一样。那么为什么人们说内联变量有自己的副本呢？

c++

1 个回答

  1. Best Answer

    每个静态库是否都应该获得自己的内联变量副本？

    C++ 没有说。

    C++ 确实承认单独编译和预编译库的可能性，但它没有规定任何细节，并且不允许它们的使用影响格式良好的 C++ 程序的行为或语义。库的参与和特性是与 C++ 语义无关的实现细节。

    如果在给定的实现中，多个静态库各自获得了自己的static inline数据成员副本，那么该实现的链接器就有责任尽一切必要努力来确保 C++ 规范...

    如果未声明静态数据成员，thread_local 则存在该数据成员的一个副本，由类的所有对象共享。

    （类.静态.数据；C23 11.4.9.3/1）

    ... 已得到满足。可以通过以某种适当的方式将多个副本合并为一个副本，通过拒绝在发生冲突时进行链接，或者通过其他方式。

    那么为什么人们说内联变量有自己的副本呢？

    任何消息灵通的人说，这种重复在 C++ 程序中是可见的，并希望别人像你一样理解，这是在评论实现不一致的可能途径。在静态库的典型实现中不太可能观察到这种情况。共享库的某些实现可能存在更多风险，但这又是一个实现细节。

    补充说明

    在评论中，您引用了 Raymond Chen 针对不同情况所发表的一些评论，您对此评论如下：

    主题是，当您在标头中定义 getID() { static int counter = 0; return counter++;} 时，是否会导致每个静态库都有自己的计数器变量。我刚刚尝试了这个带有计数器的版本，它们都使用了完全相同的副本。但是我不确定这是否已定义。

    这涉及内联函数的静态局部变量，而不是问题中示例中的静态内联变量。无论如何，尽管在表达这种不确定性时规范可能对此不清楚，但最新版本包含一条注释，澄清了这一点（C++23 版本）：

    注 3：具有外部或模块链接的内联函数或变量可以在多个翻译单元 (6.3) 中定义，但是一个具有一个地址的实体。因此，在此类函数主体中定义的类型或静态变量是单个实体。

    （dcl.inline；C++23 9.2.8/6）

    因此所需的语义是类似的：就 C++ 行为和语义而言，静态局部变量只有一个副本，无论函数是否以内联方式定义，也无论涉及多少个或何种库。

    附加说明

    当然，您可以简单地避免使用静态内联数据成员，也许还可以避免使用内联函数的静态局部变量。非内联静态数据成员（被访问的）必须只有一个定义 - 因此不在标头中 - 并且确保不会重复是必要的，而且相对容易。

    • 2

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