C++静态变量多个实例

C++ static variable multiple instances

本文关键字：实例 变量 静态 C++      更新时间：2023-10-16

我遇到了以下奇怪的情况：我设法拥有一个带有两个实例的全局静态变量。。。这是正常的，还是编译器中的错误，或者这是C++的隐藏领域？下面的复制品是一个更大项目的摘录（其中的行为是相同的），显然为了保护罪魁祸首而更改了名称（是的，我知道这段代码中存在内存泄漏）。

代码来了：

// other.h
#ifndef _OTHER_H_
#define _OTHER_H_
struct other
{
    long longer;
    int inter;
    char charer;
};
void dosomething();
#endif

和

// other.cpp
#include "other.h"
#include "util.h"
void dosomething()
{
  other* something = alloc_mem(other, 4);
}

和

// util.h
#ifndef _UTIL_H_
#define _UTIL_H_
#include <memory.h>
#include <string>
#include "test_class.h"
template <class T> T* allocate(size_t count, const char* f, long l, const char* sth)
{
    T* tmp = new T[count];
    memset(tmp, 0, count * sizeof(T));
    test_class<T*>::instance().throwIn(tmp, f, l, sth, count);
    return tmp;
}
#define alloc_mem(type,count) allocate<type>(count, __FILE__, __LINE__, (char*)0)
#endif

和

// main.cpp
#include "other.h"  
#include "util.h"
int main()
{
  int* i = alloc_mem(int, 1);
  int* i1 = alloc_mem(int, 20);
  char* c = alloc_mem(char, 1);
  dosomething();
  int* i3 = alloc_mem(int, 1);
}

主要部分：

// test_class.h
#ifndef test_class_H
#define test_class_H
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>
static long int all_alloc = 0; // THIS will get linked in two times!
template <typename T>
class test_class
{
private:
    test_class() {}
    static test_class<T>* pinstance;
public:
    ~test_class() {}
    static test_class& instance() {
        if(pinstance == NULL) {
            pinstance = new test_class();
        }
        return *pinstance;
    }
    void throwIn(T item, const char* file, long line, const char* _compiler, long count) {
        int status;
        char* s = abi::__cxa_demangle(typeid(T).name(), 0, 0, &status) ;
        std::cout << "request:" << sizeof(T) * count << " bytes, type:" << s << " @ "<< 
                 file << ":" << line << " global_addr:" << &all_alloc << std::endl;
        all_alloc += sizeof(T) * count ;
        free(s);
        std::cout<<"All memory:" << all_alloc << std::endl;
    }
};
template <class T> test_class<T>*  test_class<T>::pinstance = NULL;
#endif

因此，您必须将其编译为：

g++ main.cpp other.cpp -o test

和运行它，和：

$ ./test
request:8 bytes, type:int* @ main.cpp:6 global_addr:0x6022d8
All memory:8
request:160 bytes, type:int* @ main.cpp:7 global_addr:0x6022d8
All memory:168
request:8 bytes, type:char* @ main.cpp:8 global_addr:0x6022d8
All memory:176
request:32 bytes, type:other* @ other.cpp:6 global_addr:0x6022f8
All memory:32
request:8 bytes, type:int* @ main.cpp:11 global_addr:0x6022d8
All memory:184

所以，正如我所看到的，我有两个all_alloc的全局地址。。。事实上，nm -C test显示：

00000000006022d8 b all_alloc
00000000006022f8 b all_alloc

所以，很明显的问题是：

为什么？这怎么可能？是否有允许这种行为的东西，或者这是编译器或链接器中的某个错误？

在这种情况下，我认为您不想声明您的all_alloc静态。在这种情况下，这意味着链接是内部的。在您的情况下，您将获得两个副本，因为两个文件都包含标头。

如果删除static，则会有两个冲突的副本，并导致链接器错误。这不好。

我相信您想要做的是将static更改为extern，然后在一个cpp文件中定义变量及其值。

标题：

extern long int all_alloc;

cpp:

long int all_alloc = 0;

这将提供all_alloc的一个副本，供您的代码共享。

当你有全局变量时，它已经有了静态持续时间，所以static关键字对它来说意味着不同。当你在文件中有类定义时，你定义了全局静态变量，我假设它是一个头。为什么在标题中使用静态全局变量是个坏主意，以及您将得到什么，您可以在这里阅读所以答案是：这是预期的行为，而不是bug。

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