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c++ - Windows 上的 Clang/LLVM 7 和 8 多次初始化内联静态数据成员(同时使用 link.exe 和 lld-link.exe)

coder 2023-06-03 原文

Windows 上的 Clang/LLVM 7 和 8 初始化内联静态数据成员每个 TU 一次。据我了解 C++17 这是不正确的。

虽然一个内联变量可以在多个 TU 中定义，但编译器和/或链接器必须确保它在程序中只存在一次，因此只初始化一次。

以下小程序展示了使用 Clang/LLVM 会发生什么(在 Visual Studio 2017 和 2019 RC 中测试，带有 LLVM 编译器工具链扩展):

//header.h

#include <iostream>

struct A
{
  A()      { std::cout << "ctor " << this << std::endl; }
  ~A()     { std::cout << "dtor " << this << std::endl; }
  void f() { std::cout << "f " << this << std::endl;  }
};

struct S
{
  inline static A a; // C++17 inline variable, thus also a definition 
};

//TU1.cpp

#include "header.h"

int main()
{
  S::a.f();
}

//TU2.cpp

#include "header.h"

//TU3.cpp

#include "header.h"

//TU4.cpp

#include "header.h"

这个程序打印:

ctor 010D4020
ctor 010D4020
ctor 010D4020
ctor 010D4020
f 010D4020
dtor 010D4020
dtor 010D4020
dtor 010D4020
dtor 010D4020

这是针对 A 的唯一一个对象的 四个 初始化(实际上每个 TU 一个)，而不是 完全一个(如 C++17 要求的那样)。 p>

程序应该打印:

ctor 010D4020
f 010D4020
dtor 010D4020

顺便说一句，这就是 MSVC 所做的。

这是 clang/LLVM 中的一个错误，对吧？

最佳答案

inline 关键字的主要特点是它以两种方式修改 ODR 规则:

  1. 多个定义(有一些限制)是allowed

  2. 生成的对象被“折叠”成 single instance :

    An inline function or variable with external linkage shall have the same address in all translation units.

C++17 中唯一的补充是它也是 allows static 数据成员声明为定义。就是这样。

static 数据成员仍然具有相同的 链接(在您的情况下为 external)，storage duration和 lifetime ，并且出于所有实际目的，它就像一个全局定义的变量一样工作。 见 [class.static.data]/6 :

Static data members are initialized and destroyed exactly like non-local variables

这基本上意味着它应该与此相同:

struct A
{
  A()      { std::cout << "ctor "; }
  ~A()     { std::cout << "dtor "; }
};

A a; // in one of the TU's

extern A a; // in all other TU's

结论:

这是 Clang 中的一个错误。 static S::a 必须初始化并销毁一次。

关于c++ - Windows 上的 Clang/LLVM 7 和 8 多次初始化内联静态数据成员(同时使用 link.exe 和 lld-link.exe)，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/50982390/

内联linkcode010D4020strongc++clangc++17llvm-clang

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