Грокаем C++

Вот когда точно статики инициализируются после main

Все-таки есть стопроцентный способ создать условия, чтобы этот эффект проявился.

Как вы знаете, есть 2 вида библиотек: статические и динамические. Код статических библиотек вставляется в основной код программы в то время, как код динамических библиотек подгружается в рантайме.

Так вот есть способы в любой момент исполнения программы руками подгрузить shared library и использовать ее символы, даже ничего не зная о ней на этапе линковки объектников!

На юниксах это системный вызов dlopen. Он принимает путь к библиотеки и возвращает ее хэндл. Через этот хэндл можно получать указатели на сущности из либы.

Естественно, что раз бинарник ничего не знал о сущностях библиотеки до ее explicit подгрузки, а библиотека просто лежала камнем в файловой системе, то буквально никакой код библиотеки не может быть выполнен до ее подгрузки. А значит, если мы открываем либу в main(), то только в этот момент начинается вся динамическая инициализация сущностей либы. Поэтому значение ее переменных со static storage duration устанавливается после входа в main()!

Минимальный пример:

// lib.cpp
struct CreationMomentShower {
  CreationMomentShower(int num=0) : data{num} {
    std::cout << "Created object with data " << num << std::endl;
  }
  int data;
};

struct Use {
  static inline CreationMomentShower help{6};
};

// main.cpp
#include <iostream>
#include <dlfcn.h>

int main()
{
  std::cout << "Main has already started" << std::endl;
  void* libraryHandle = dlopen("libsource.so", RTLD_NOW);
  if (libraryHandle == nullptr) {
    std::cerr << dlerror() << std::endl;
    return 1;
  }
  dlclose(libraryHandle);
}

Вывод:

Main has already started
Created object with data 6

Чтобы запустить это дело(на примере gcc), нужно:

1️⃣ Скомпилировать объектный файл из source.cpp g++ -c -fpic -std=c++17 source.cpp

2️⃣ Превратить его в библиотеку g++ -shared -o libsource.so source.o

3️⃣ Скомпилировать main.cpp g++ -o test main.cpp -std=c++17

4️⃣ Запустить ./test

Важно отметить, что о существовании библиотеки исполняемый файл test вообще не в курсе. Также не нужно добавлять путь до либы в какой-нибудь $LD_LIBRARY_PATH.

Если библиотеку сликовать с бинарем сразу же и подгружать ее неявно, то порядок инициализации будет снова неопределен в соотвествии с предыдущим постом. И скорее всего такого эффекта в этом случае не будет.

Вот такие интересности существуют в мире инициализации статиков. Пост не несет какого-то особого смысла, разве что познакомить некоторых читателей с таким вот явным способом загрузки динамических либ в код.

Dig deeper. Stay cool.

#compiler

2.4K views09:00