共享库的静态库中静态变量的单独实例

Question

考虑以下由两个共享库组成的设置，这两个共享库都使用静态库：

static.cpp

#include "static.h"
static int a = 0;
int getA()
{
    return a++;
}

static.h

#pragma once
int getA();

shareda.cpp

#include <iostream>
#include "shareda.h"
#include "static.h"
void printA()
{
    std::cout << getA() << std::endl;
}

shareda.h

#pragma once
void printA();

sharedb.cpp

#include <iostream>
#include "sharedb.h"
#include "static.h"
void printB()
{
    std::cout << getA() << std::endl;
}

sharedb.h

#pragma once
void printB();

ma​​in.cpp

#include "shareda.h"
#include "sharedb.h"
int main()
{
    printA();
    printA();
    printB();
    printA();
    printB();
    return 0;
}

我使用以下命令编译并运行了这些文件（使用 Clang 3.8.0，从源代码编译，以及带有 GNU ld 2.25 的 64 位 Debian）：

clang++ -c static.cpp -o static.o -fPIC
ar rcs libstatic.a static.o
clang++ -c shareda.cpp -o shareda.o -fPIC
clang++ -shared -o libshareda.so shareda.o libstatic.a
clang++ -c sharedb.cpp -o sharedb.o -fPIC
clang++ -shared -o libsharedb.so sharedb.o libstatic.a
clang++  -L. -lshareda -lsharedb -o main main.cpp
LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH ./main

令我惊讶的是，输出如下：

0
1
2
3
4

我的期望是这样的：

0
1
0
2
1

显然，尽管在 static.cpp 中 a 前面有 static 关键字，但仅存在一个 a 实例。有没有办法让a 有两个实例，每个共享库一个？

Answer 1

显然，尽管在static.cpp中a前面有static关键字，但a的实例只存在一个。

那不正确：a 存在两个实例，但实际使用的只有一个。

而 正在发生，因为（与您的期望相反）printB 调用 第一个 getA 可用（来自libshareda.so 的那个，而不是来自libsharedb.so)。这是 UNIX 共享库和 Windows DLL 之间的主要区别之一。 UNIX 共享库模拟如果您的链接是：

clang++  -L. -o main main.cpp shareda.o sharedb.o libstatic.a

那么你能做些什么来“解决”这个问题呢？

1. 您可以使用-Bsymbolic 链接libsharedb.so 以更喜欢它自己的getA。

2. 您可以将getA 完全隐藏在libsharedb.so 中（好像它是一个私有的实现细节）：

   clang++ -c -fvisibility=hidden -fPIC static.cpp ar rcs libstatic.a static.o clang++ -shared -o libsharedb.so sharedb.o libstatic.a

3. 您可以使用链接器版本脚本获得类似的结果。

附：您的链接命令：

clang++  -L. -lshareda -lsharedb -o main main.cpp

完全倒退。应该是：

clang++  -L. -o main main.cpp -lshareda -lsharedb

命令行matters上的源/目标文件和库的顺序，库应遵循引用它们的目标文件。