记一次BUG调试——静态链接库中全局变量/静态变量被重复初始化

1 年前 · 来自专栏编程语言

Kingdo

一个慢慢变大的胖子

前言

源码本身非常的复杂，不容易简化，因此本文用最简单的实例来重现自己遇到的BUG，并分析其原因。

如下图，假设我们程序C.exe，需要两个库，分别是静态库A，和动态链接库B，并且B需要链接A，同时A中包含有全局/静态变量。

那么，此时就会出现A中的静态变量被初始化两次的问题，代码可以参考附录。

分析

这是因为C中包含A，那么C在执行main函数之前就会初始化A的全局变量；

又因为B中也有A，而C又动态加载了B，因此会再一次初始化A的全局变量（同样在执行main函数之前）；

如果都是AB都是静态库，或者都是动态库，或者A是动态库，B是静态库，那么仅仅会初始化一次，即正常运行。

如果AB都是静态库，那么在构建C时，会根据依赖关系仅仅加载一次A；

如果A动态库，也只会被加载一次；

具体的深层次的原理，我并不清楚，需要深入的了解C/CPP程序编译链接的过程才行!

附录：

cmake：

cmake_minimum_required(VERSION 3.21)
project(test)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -fPIC -Wall")
add_library(A STATIC A.cpp)
add_library(B SHARED B.cpp)
target_link_libraries(B PRIVATE A)
add_executable(C main.cpp)
target_link_libraries(C PRIVATE A B)

main.cpp:

#include <cstdio>
#include "TEST1.h"
#include "TEST2.h"
int main() {
    printf("main()\n");
    ClassA::test();    // 本行保证和A够成链接关系
    ClassB b;          // 本行保证和B构成链接关系
    printf("main: END\n");
    return 0;

A.h:

#ifndef CLASSA_HPP
#define CLASSA_HPP
class ClassA
public:
    ClassA();
    ~ClassA();
    static void test();
#endif // CLASSA_HPP

A.cpp

#include <cstdio>
#include "TEST1.h"
ClassA A1;    // 我们在这里，定义了全局变量
ClassA::ClassA() {
    printf("ClassA\n");
ClassA::~ClassA() {
    printf("~ClassA\n");
void ClassA::test() {}

B.h

#ifndef CLASSB_HPP
#define CLASSB_HPP
#include "TEST1.h"
class ClassB
public:
    ClassB();
    ~ClassB();
    static void test();
#endif // CLASSB_HPP

B.cpp

#include <cstdio>
#include "TEST2.h"
ClassB::ClassB() {
    printf("ClassB\n");
ClassB::~ClassB() {
    printf("~ClassB\n");
void ClassB::test() {
    ClassA::test();      // 本行保证和A构成链接关系