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关于编译选项 -Wa,-adlhn参考
http://blog.csdn.net/lanxinju/article/details/5900986
以下内容来自于内网别的高人的回复
可以写个程序测试一下:
class A { public: A() {} public: int a; }; int static_var_func() { static A a; return a.a++; } int main(int argc, char * argv[]) { static_var_func(); return 0; }
看看汇编
g++ -c -g -Wa,-adlhn yy.cpp
结果:
10:yy.cpp **** int static_var_func() 35 .loc 1 10 0 36 0000 55 pushq %rbp 37 .LCFI2: 38 0001 4889E5 movq %rsp, %rbp 39 .LCFI3: 40 .LBB2: 11:yy.cpp **** { 12:yy.cpp **** static A a; 41 .loc 1 12 0 42 0004 B8000000 movl $_ZGVZ15static_var_funcvE1a, %eax 42 00 43 0009 0FB600 movzbl (%rax), %eax 44 000c 84C0 testb %al, %al 45 000e 7527 jne .L4 46 0010 BF000000 movl $_ZGVZ15static_var_funcvE1a, %edi 46 00 47 0015 E8000000 call __cxa_guard_acquire 47 00 48 001a 85C0 testl %eax, %eax 49 001c 0F95C0 setne %al 50 001f 84C0 testb %al, %al 51 0021 7414 je .L4 52 0023 BF000000 movl $_ZZ15static_var_funcvE1a, %edi 52 00 53 0028 E8000000 call _ZN1AC1Ev 53 00 54 002d BF000000 movl $_ZGVZ15static_var_funcvE1a, %edi 54 00 55 0032 E8000000 call __cxa_guard_release 55 00 56 .L4: 13:yy.cpp **** return a.a++; 57 .loc 1 13 0 58 0037 8B050000 movl _ZZ15static_var_funcvE1a(%rip), %eax 58 0000 59 003d 89C2 movl %eax, %edx 60 003f 83C001 addl $1, %eax 61 0042 89050000 movl %eax, _ZZ15static_var_funcvE1a(%rip) 61 0000 62 0048 89D0 movl %edx, %eax 63 .LBE2: 14:yy.cpp **** } 64 .loc 1 14 0 65 004a C9 leave 66 004b C3 ret
亮点就在__cxa_guard_acquire和__cxa_guard_release上,这两个函数实现于libstdc++。大意是一个全局的mutex和一个cond来保护一个锁变量(_ZGVZ15static_var_funcvE1a),锁变量再来保护目标变量(_ZZ15static_var_funcvE1a)。锁变量的第一个字节(也就是%al)表示目标变量是否被初始化过了,第二个字节表示目标变量是否在初始化中。__cxa_guard_acquire的时候将锁变量的第二个字节置1,表示初始化中;如果已经为1了,就等待它变0(通过全局cond)再返回(保证初始化结束)。__cxa_guard_release的时候清除第二个字节,再将第一个字节置1。
简单地说,g++在变量初始化的前后,自动加了锁保护代码。
另外还有一种可能的情况,变量初始化的时候,如果存在自引用,可能会循环初始化产生死锁。g++对这种情况也有考虑。
http://www.dutor.net/index.php/2013/06/initialization-of-local-static-variables/
不必说静态变量和普通变量的区别,也不必说静态变量及其作用域的得与失,单单说一下函数作用域的静态变量是如何初始化的。
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int foo() { static int n = init(); //~ do anything/nothing on ‘n‘ return n; } |
在 foo() 第一次被调用时,foo()::s 只初始化一次(C 中,静态变量只允许以常量初始化)。“只初始化一次”是如何保证的呢?当然需要编译器维护一个状态,来标识该变量是否已被初始化,并安插代码,在每一次函数被调用时进行判断。咱们通过汇编验证一把:
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.globl _Z3foov .type _Z3foov, @function _Z3foov: .LFB1405: pushq %rbp .LCFI13: movq %rsp, %rbp .LCFI14: movl $_ZGVZ3foovE1n, %eax movzbl (%rax), %eax testb %al, %al jne .L18 movl $_ZGVZ3foovE1n, %edi call __cxa_guard_acquire testl %eax, %eax setne %al testb %al, %al je .L18 call _Z4initv movl %eax, _ZZ3foovE1n(%rip) movl $_ZGVZ3foovE1n, %edi call __cxa_guard_release .L18: movl _ZZ3foovE1n(%rip), %eax leave ret |
寄存器、指令和标号不提,其他符号是什么含义呢?通过 c++filt 进行 demangling,_ZGVZ3foovE1n 标识 ‘guard variable for foo()::n’,作为前面提到的“初始化状态标识”用(低字节),_ZZ3foovE1n 标识 ‘foo()::n’,_Z4initv 即 init()。
那 __cxa_guard_acquire 和 __cxa_guard_release 呢?故名思议,这两个函数具有锁语义。为什么需要锁呢?当然是基于静态变量的线程安全考虑了。静态变量的状态变化属于业务逻辑,编译器管不着也管不了,但静态变量的初始化过程由编译器负责,在初始化线程安全的问题上还是可以出把力的。
分析上述汇编代码。首先获取 guard 变量,判断低字节是否为 0,若非零,表示已经初始化,可以直接使用。否则,将 guard 作为参数调用 __cxa_guard_acquire,如果锁成功,调用 init() 初始化静态变量 foo()::n,然后释放锁。如果锁失败,说明产生竞态条件,则会阻塞当前线程,不同于普通锁的地方在于,__cxa_guard_acquire 是有返回值的(当然 pthread_lock 也有返回值,但用途不同),如果发生了等待,__cxa_guard_acquire 返回 0,并不会进入 foo()::n 的初始化过程(其他线程已经初始化过了,初始化失败的情况就不细究了)。
为了验证上述分析,可以将 init() 实现成一个耗时的操作,令多个线程“同时”调用 foo(),然后查看各个线程的运行状态。
利用该机制,可以很好的实现所谓 Singleton 模式:
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Singleton* Singleton::GetInstance() { static Singleton instance; return &instance; } |
对于单线程程序,静态变量的保护是没有必要的,g++ 的 -fno-threadsafe-statics 选项可以禁掉该机制。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/xuxm2007/p/4652944.html