我有单例类，旨在用于一个线程(GUI 线程)， 为了防止错误使用，我添加了 assert

//header file
class ImageCache final {
public:
    ImageCache(const ImageCache &) = delete;
    ImageCache &operator=(const ImageCache &) = delete;
    static ImageCache &instance()
    {
       static ImageCache cache;
       return cache;
    }
    void f();
private:
    QThread *create_context_ = nullptr;
    ImageCache();
};

//cpp
ImageCache::ImageCache()
{
    create_context_ = QThread::currentThread();
    qInfo("begin, cur thread %p\n", create_context_);
}

void ImageCache::f()
{
    assert(create_context_ == QThread::currentThread());
}

一切正常，但在一台机器上 ImageCache::f 断言失败， 我无法直接访问那台机器(因此出现了这个问题)。

有趣的是，根据日志 ImageCache::ImageCache 根本没有被调用，断言失败是因为

assert(0 == QThread::currentThread());

我将 ImageCache::instance 的实现从头文件移动到 .cpp 文件， 将更新后的源代码发送给这些机器的用户(我的一切正常)， 他重建并按预期开始工作。

我向他询问已编译的二进制文件(有断言失败和没有断言失败)，它们之间的唯一区别是 ImageCache::instance 实现的位置，

并比较汇编器。

调用 ImageInstance::instance().f() 没有区别 根本， ImageInstance::instance 的反汇编器有一个区别，

失败的看起来像这样:

 static ImageCache &instance()
   4938f:   55                      push   %rbp
   49390:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   49393:   41 54                   push   %r12
   49395:   53                      push   %rbx
    {
        static ImageCache cache;
   49396:   48 8b 05 bb db 23 00    mov    0x23dbbb(%rip),%rax        # 286f58 <_ZGVZN10ImageCache8instanceEvE5cache@@Base-0x2150>
   4939d:   0f b6 00                movzbl (%rax),%eax
   493a0:   84 c0                   test   %al,%al
   493a2:   0f 94 c0                sete   %al
   493a5:   84 c0                   test   %al,%al
   493a7:   74 5c                   je     49405 <_ZN10ImageCache8instanceEv+0x76>
   493a9:   48 8b 05 a8 db 23 00    mov    0x23dba8(%rip),%rax        # 286f58 <_ZGVZN10ImageCache8instanceEvE5cache@@Base-0x2150>
   493b0:   48 89 c7                mov    %rax,%rdi
   493b3:   e8 08 b7 fe ff          callq  34ac0 <__cxa_guard_acquire@plt>

好的是这样的:

ImageCache &ImageCache::instance()
{
   50c12:   55                      push   %rbp
   50c13:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
   50c16:   41 54                   push   %r12
   50c18:   53                      push   %rbx
    static ImageCache cache;
   50c19:   0f b6 05 98 94 23 00    movzbl 0x239498(%rip),%eax        # 28a0b8 <_ZGVZN10ImageCache8instanceEvE5cache>
   50c20:   84 c0                   test   %al,%al
   50c22:   0f 94 c0                sete   %al
   50c25:   84 c0                   test   %al,%al
   50c27:   74 50                   je     50c79 <_ZN10ImageCache8instanceEv+0x67>
   50c29:   48 8d 3d 88 94 23 00    lea    0x239488(%rip),%rdi        # 28a0b8 <_ZGVZN10ImageCache8instanceEvE5cache>
   50c30:   e8 cb 3d fe ff          callq  34a00 <__cxa_guard_acquire@plt>

区别在于

//bad
mov    0x23dbbb(%rip),%rax 
movzbl (%rax),%eax
//good
movzbl 0x239498(%rip),%eax

我的解释是，出于某种原因，第一个变体的 %eax 寄存器得到了错误的值，因此决定全局对象在未初始化时被初始化。在第二种情况下，一切都按预期工作。

那么是编译器失败 (gcc (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04) 7.3.0/amd64/linux) 还是我应该在 .cpp 出于某种原因， 还是其他导致代码生成不同的原因，例如某些编译器错误可能导致此失败？代码是使用 -O0 -std=c++11 和 cmake 在编译依赖于 Qt 库的共享库时自动添加的一些其他标志编译的。

我还询问使用 fprintf(stderr 而不是 qInfo 的测试代码， 并且用户在第二种情况下看到输出，而在第一种情况下看不到输出。

最佳答案

原始答案

据我了解，头文件中的函数存在的问题是您可以获得多个定义，然后行为未指定。

从本质上讲，编译器可能会生成多个函数 instance，每个包含该 header 的编译单元都有一个，因此如果它们在链接时没有合并/消除，每个函数都会有自己的变量.

在 Windows 中，如果我们在多个 DLL 中编译相同的代码，其中某些变量在每个动态库中重复，我们可能会遇到类似的问题。

然后会发生的情况是，因为每个客户端都有自己的拷贝，一个客户端所做的更改不会被另一个翻译单元(您的问题)或另一个 DLL(我的问题)中的另一个客户端看到。

通过将定义移动到源文件中，您将得到一个单一的定义，从而避免了这个问题。

在C++中，如果你不遵循规范，你经常会得到未定义的行为。程序员知道他在做什么。

更新

如前所述，在评论中，根据当前标准，我的假设可能是错误的。因此，问题也可能是过时的编译器或编译器错误。

对正在发生的事情的可能解释:

在许多情况下，当编译器合并重复项时，代码将是相同的，因此选择哪个代码不会有任何区别。在这里，假设编译器为静态变量分配了 2 个不同的地址(每个编译单元一个)并以某种方式内联对 instance() 的调用，它使用原始变量而不是合并的变量(选择)一个，它可以解释观察到的行为。

关于c++ - 没有调用单例的构造函数，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/53841757/