C++ ctor 问题 (linux)

Question

• 环境：linux，通过 g++ 从几个 C++ 文件创建的用户空间应用程序 （结果是一个 ELF）

• 遍历构造函数列表时出现问题（SIGSEGV）

    ( __CTOR_LIST__ )

（注意：通过此列表调用的代码是一种系统每个类的初始化， 不是我编写的构造函数代码）

• 当我正确理解每个编译单元（从 .cpp 创建的每个 .o）时 创建一个条目

    __CTOR_LIST__ 

• 当我通过程序单步执行 GDB 时，

• 用于调试此 I正在寻找一种在之前添加自己的代码的方法 调用

    "_do_global_ctors_aux"

对此有何提示

谢谢，

乌韦

Answer 1

造成这种情况的可能原因有很多。 从您访问尚未创建的对象开始（因为跨不同翻译单元的对象创建顺序未定义），我认为在这种情况下很有可能，并且范围到您的构建环境上的错误。

要使自己的函数在其他构造函数之前被调用，您需要定义一个构造函数（优先级）属性此处。 GCC 为每个文件的构造函数输入部分保留优先级。 它按照这些优先级的顺序将它们联系起来。 在我的 Linux 系统的链接描述文件中，该代码如下所示（使用 ld -verbose 输出它）：

  .ctors          :
  {
    /* gcc uses crtbegin.o to find the start of
       the constructors, so we make sure it is
       first.  Because this is a wildcard, it
       doesn't matter if the user does not
       actually link against crtbegin.o; the
       linker won't look for a file to match a
       wildcard.  The wildcard also means that it
       doesn't matter which directory crtbegin.o
       is in.  */
    KEEP (*crtbegin.o(.ctors))
    KEEP (*crtbegin?.o(.ctors))
    /* We don't want to include the .ctor section from
       the crtend.o file until after the sorted ctors.
       The .ctor section from the crtend file contains the
       end of ctors marker and it must be last */
    KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o *crtend?.o ) .ctors))
    KEEP (*(SORT(.ctors.*)))
    KEEP (*(.ctors))
  }

您需要给它一个低优先级，以使其在其他具有更高的优先级编号。 但从表面上看，没有编号的构造函数似乎会先执行。 完全不确定。 最好你尝试一下。 如果您希望在 _do_global_ctors_aux 之前调用您的函数，则必须释放通常在 ELF 加载程序加载程序时执行的原始 _init 函数（查看 -init< /code> ld 的选项）。 自从我搞乱它以来已经有一段时间了，但我记得它必须做一些初始化的亲密细节，所以我不会尝试替换它。 尝试使用我链接到的构造函数属性。 但是，请务必小心。 您的代码可能会在构造其他重要对象（例如 cout）之前执行。

更新：我做了一个测试，它实际上反向执行了ctor函数。 首先链接的 Soctor 函数稍后执行。 这段代码恰好位于 gcc 源代码的 crtstuff.c 中：

  func_ptr *p;
  for (p = __CTOR_END__ - 1; *p != (func_ptr) -1; p--)
    (*p) ();

我做了一个小测试：

void dothat() { }
struct f {
    f() { dothat(); }
} f_;
void doit() __attribute__((constructor (0)));
void doit() { }
int main() { }

与 --print-map 链接会产生以下输出：

.ctors          0x080494f4       0x10
 *crtbegin.o(.ctors)                 
 .ctors         0x080494f4        0x4 /usr/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.3.2/crtbegin.o
 *crtbegin?.o(.ctors)                                                                
 *(EXCLUDE_FILE(*crtend?.o *crtend.o) .ctors)                                        
 .ctors         0x080494f8        0x4 /tmp/ccyzWBjs.o                                
 *(SORT(.ctors.*))                                                                   
 .ctors.65535   0x080494fc        0x4 /tmp/ccyzWBjs.o                                
 *(.ctors)                                                                           
 .ctors         0x08049500        0x4 /usr/lib/gcc/i686-pc-linux-gnu/4.3.2/crtend.o  

注意 .ctors .65535 是我们通过属性优先级 0 隐式创建的部分。 现在，如果你给予它优先级，gcc 会发出警告，这是完全正确的:p

test.cpp:7：警告：构造函数优先级从 0 到 100 保留用于实现

我通过中断 doit 和 dothat 来测试它，并按顺序调用它们我们期待。 玩得开心！

Answer 2

不是您问的问题，但是...

在 C++/g++ 中，您可以拥有一个类，其中声明的 [header] 方法永远不会在源 [.cc] 文件中实际定义，只要这些方法从未被调用。

因此，您可以将当前的代码文件复制到临时目录，对它们进行修改，运行[手动]二分搜索，并相当快速地隔离问题。

不优雅，但非常有效。

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除了臭名昭著的“静态初始化顺序”问题之外，还有更多深奥的案例，例如最近在 Charles Bailey 的SO（请参阅评论）。

   E.g Mixing:  int p [] = { 1,2,3 };
          And:  extern int * p;

将产生类似的核心转储问题。

Answer 3

您可能被所谓的“静态初始化顺序惨败”所困扰。

基本上，当存在多个翻译单元（即 C++ 源文件）并且每个文件定义一个全局对象时，C++ 编译器/链接器不可能确定首先构造哪个。 如果 x 依赖于首先构造的 y，但编译/链接偶然导致 x 在 y 之前构造，程序通常会崩溃。 有关更多详细信息，请参阅 C++ FAQ Lite 的项目 [10.12]。 项目[10.13]包含一个解决方案——“首次使用时构建”习惯用法。