确保在 main() 之前调用静态方法答案

【问题标题】：Ensuring that a static method gets called before main()确保在 main() 之前调用静态方法
【发布时间】：2011-06-03 00:53:44
【问题描述】：

我有一个工人类的集合，我需要能够用一个工厂动态地构造这些类的实例。这背后的原因是经常编写新的工人类，我宁愿每次添加新的工人类时都不必为每个工人类型更新工厂类。

目前的工作方式如下：我有一个名为WorkerImplementationList 的类，带有一个静态方法：

template <typename T>
    WorkerImplementationList::registerWorkerFactoryMethod<T>(const std::string&)

将指向T::newInstance 的指针存储在内部数据结构中，稍后将由工厂检索。在每个工作类中都有一个名为 _dummyInstanceRegistrationVariable 的静态 int。在每个工人阶级的 .cc 文件中，我都有以下行（以FooWorker 为例）：

int FooWorker::_dummyInstanceRegistrationVariable =
    WorkerImplementationList::registerWorkerFactoryMethod<FooWorker>("FooWorker");

我希望在构造类的任何实例之前初始化静态变量。当工作类被编译成包含main() 的相同二进制文件时，这似乎工作得很好。但是，当FooWorker 在库中（比如libblahapp_workers.a）并且主可执行文件链接该库时，看起来_dummyInstanceRegistrationVariable 直到main() 启动后才被初始化（我假设它在第一个实例FooWorker 已构建），这对我的目的来说太迟了。

我还尝试在全局范围内构造一个WorkerImplementationRegisterer<T> 对象，该对象在构造时注册适当的工作类型，但是当工作类位于main() 外部的库中时，我又遇到了问题；在 main() 开始之前不会构造全局范围的对象。

静态链接我的工作库会解决这个问题吗？我是否缺少更优雅的解决方案？您能给我的任何帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

听起来你已经触犯了“静态初始化顺序惨败”：parashift.com/c++-faq-lite/ctors.html#faq-10.14.
您确定您已正确诊断问题吗？全局范围的对象应该在 main() 开始之前构建，句号。
@Nemo 我已经尝试在 GDB 中打破对象的构造函数，并且断点永远不会被命中。我假设它与库中全局范围内的对象有关，但我不完全确定。
嗯。类似问题：stackoverflow.com/questions/5646211/… 这是什么编译器？如果是g++，你是用g++链接还是ld？（另见rachid.koucha.free.fr/tech_corner/shared_libs_tests.html）
g++ v4.4.5。我正在使用 g++ 链接。

标签： c++

【解决方案1】：

这听起来像是链接器只拉入它需要的对象，而不是拉入带有全局变量的对象。然后全局根本不存在，所以初始化顺序是一个有争议的问题。

这是静态库的真正问题，没有通用的解决方案。

知道链接器会立即从库中获取整个编译单元（在我见过的所有系统上），您可能会想出某种方法将此全局变量放入所需的编译单元中。

【讨论】：

我认为这会满足我的需求。谢谢！

【解决方案2】：

我发现通常最好不要假设任何东西都会在main 之前运行，并且尽量不要强迫它。我发现实现这些的最好方法是在第一次调用时进行初始化。我将在FooWorker 中创建一个名为create 的静态方法，并通过该静态方法构造FooWorker 的所有实例。 create 方法应该做的第一件事是检查FooWorker::_dummyInstanceRegistrationVariable 是否已经初始化，如果没有，就初始化它。

例如：

main.cc

...
#include <FooWorker.hh>
...

int main(){
   ...
   FooWorker *fw = FooWorker::create(...);
   ...
   delete fw;
   ...
}

FooWorker.hh

...
class FooWorker{
  ...
  static int _dummyInstanceRegistrationVariable;
  ...
  FooWorker *create(/*args*/){
     if(_dummyInstanceRegistrationVariable == 0)
        _dummyInstanceRegistrationVariable = WorkerImplementationList::registerWorkerFactoryMethod<FooWorker>("FooWorker");
     ...
  }
  ...
};
...

FooWorker.cc

...
#include "FooWorker.hh"
...
int FooWorker::_dummyInstanceRegistrationVariable = 0;
...

这是我的意思的一个非常基本的版本，但希望你能理解。

【讨论】：

感谢您的建议。不幸的是，这种方法对我不起作用。这里的主要问题是 FooWorker 应该在构造任何 FooWorker 实例之前向 WorkerImplementationList 注册。

【解决方案3】：

libstdc++ 中的 iostreams 为此使用文件范围静态变量。在 iostream 标头中您可以找到

static ios_base::Init __ioinit;

在构造函数中处理 iostreams 初始化的定义（包括 cin、cout、cerr）。查看 ios_base::Init 的实现，它可能会给你一些想法。

【讨论】：