C/C++编程：全局对象的构造和析构

古城微笑少年丶 2023-01-19 07:18 17阅读 0赞

对于下面程序：

Matrix identity
    
    int main(){
        
    	//identity必须在此处被初始化
    	Matrix m1 = identity; 
    	return 0;
    }

C++保证，一定会在main函数第一次用到identity之前，把identity构造出来，在main函数结束之前把identity销毁。像identity这样的**全局对象**如果有构造函数和析构函数的话，我们就说它需要**静态的初始化操作和内存释放操作**

**C++程序中所有的global objects都被放置在程序的`data segment`中。如果明确指定给它一个值，object将以该值为初值。否则object所配置到的内存内容为0**（这和C不同，C并不自动设置初值）。

虽然类对象在编译时期可以被放置于data segment中并且内容为0，但构造函数一直要到程序激活(startup)时才会实施。必须对一个"放置于pagram data segment中的object的初始化表达式"做评估，这正式为什么一个object需要静态初始化的原因。

C++编译器cfront有一个可移植但是成本比较高的静态初始化(以及内存释放)的方法：

*  为每一个需要静态初始化的档案产生一个\_sit()【static initialization】函数，内带必要的constructor调用操作或者inline expansions。比如前面的identity对象会在matrix.c中产生如下的\_sit()函数：

__stu__matrix_c_identity(){
        
    	identity.Matrix::Matrix(); // 这就是静态初始化【static initialization】
    }

其中matrix\_c是文件名编码，\_identity表示文件中所定义的第一个static object。在\_\_sit之后加上这两个名称，可以为可执行文件提供一个独一无二的识别符号

*  同样的，在每一个需要静态的内存释放(static deallocation)的文件中，产生一个\_\_std函数【static deallocation】，内带必要的析构函数的操作，或者其inline expansions
 *  提供一组runtime library "munch"函数：一个\_main函数(用以调用可执行文件中的所有\_\_sti()函数)，以及一个exit()函数(以类似的方法调用所有的\_\_std()函数)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
问题：如果收集一个程序中各个object files的\_\_sti()函数和\_\_std()函数

回答：使用nm命令

*  nm会倾印出object file的符号表格项目(symbol table entries)。
 *  一个可执行文件由.o文件产生出来，nm将施行于可执行文件身上
 *  其输出被导入munch程序中
 *  munch程序会"理解"符号表格中的名称，找到以\_\_sti和\_\_std开头的名称，然后把函数名称加到一个sti()函数或者std()函数的jump table中
 *  接下来munch程序会把这个表格写到一个小的program text文件中
 *  然后，CC命令被重新激活，将这个内含表格的文件加以编译。然后整个可执行文件被重新连接。\_main()和exit()于是在各个表格上走访一遍，轮流调用每一个项目(代表一个函数地址)

当特定平台上的C++编译器出现时，更有效率的方法也就可能随之出现，因为各平台上有可能扩充链接器和模板格式，以求直接支持静态初始化和内存释放操作

提供被静态初始化的object有一些缺点。比如，如果exception handling被支持，那些object将不能被放置于try区段之内。这对于被静态调用的构造函数可能是无法接受的，因为任何的throw操作必然触发exception handling library默认的terminate函数。另一个确定是为了控制”需要跨模块做静态初始化“objects的顺序而出来的复杂度。因此建议**不要用那些需要静态初始化的全局对象**

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