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c++ - std::regex 和双 ABI

coder 2024-02-04 原文

今天我发现了一个有趣的案例，双 libstdc++ ABI 影响库的兼容性。

长话短说，我有两个库都在内部使用 std::regex。一个是使用 CXX11 ABI 构建的，一个不是。当这两个库在一个可执行文件中链接在一起时，它会在启动时崩溃(在输入 main 之前)。

这些库是不相关的，并且不公开提及任何 std:: 类型的接口(interface)。我认为这样的库应该不受双重 ABI 问题的影响。显然不是!

问题可以通过这种方式轻松重现:

// file.cc
#include <regex>
static std::regex foo("(a|b)");

// main.cc
int main() {}

// build.sh
g++ -o new.o file.cc
g++ -o old.o file.cc -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 
g++ -o main main.cc new.o old.o
./main

输出是:

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc
Aborted (core dumped)

无论我做什么，问题仍然存在。 file.cc可以做成两个独立的源文件，编译成独立的共享库，两个std::regex对象可以有不同的名字，可以做成全局的，静态或自动(然后需要从 main 调用相应的函数)。这些都没有帮助。

显然(这是我的简短调查的结果)libstdc++ 正则表达式编译器有某种存储 std::string 的内部静态数据，当两个 ABI 不兼容的代码片段尝试要使用该数据，它会得到关于 std::string 对象布局的相互矛盾的想法。

所以我的问题是:

  • 这个问题有解决方法吗？
  • 这应该被视为 libstdc++ 中的错误吗？

该问题在多个版本的 g++/libstdc++ 中可重现(我尝试了 5.4 到 7.1 中的几个)。 libc++ 不会出现这种情况。

最佳答案

问题源于为什么 libstdc++ 有 dual ABI .从这两个重要陈述:(1)它被专门引入以符合关于 string(以及与此讨论无关的其他内容)如何工作的新第 11 标准； (2) _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI独立于方言工作，用于一起编译C++03和C++11。

regex 模块在第 11 版标准中引入，内部使用字符串。因此，您使用 _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 构建您的 c++-11(或更高版本)模板 basic_regex 代码。这意味着您正在使用 c++-11 regex 对象和字符串的 pre-c++-11 实现。

这应该行得通吗？根据 regex 使用字符串的方式，如果它确实依赖于新的实现(例如禁止写时复制)，则否，否则是。会发生什么？任何东西。

最重要的是，您不应该在任何使用后 c++-03 方言(即 c++-11、14、17、...)的新代码上使用 _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0，因为它引入了与标准对象的新保证不兼容的实现，尤其是 std::string。

我可以将 _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 与 std>=c++-11 一起使用吗？ GCC 开发人员注意您可以使用旧的 ABI 运行新的东西，它的好处是可以让新功能与旧的共享库一起运行。然而，这可能不是一个好主意，也因为代码是在一个新标准中，但是标准库不符合这个标准，以后可能会变得很糟糕。你的问题就是一个例子。您可以混合使用两个 ABI，但我们现在无法正常工作。

_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 如果您调用，例如，在一些 .so 库中定义的 foo(std::string const&) 是真正有用的，用旧的 ABI 编译.然后在你的新源文件中你想用旧的 ABI 编译这个源。但所有其他来源都将保留在新的 ABI 中。

The problem is reproducible in several versions of g++/libstdc++ (I tried a few from 5.4 to 7.1). It doesn't occur with libc++.

libc++ 没有这种双重性，即单个 string 实现。

我没有给出此异常的来源或原因的明确答案。我可能只是猜测，有一些与 regex、string 或 locale 相关的共享全局资源在 ABI 之间没有明确区分。不同的 ABI 以不同的方式处理它，这可能会导致任何结果，例如异常、段错误、任何意外行为。恕我直言，我更愿意遵守我上面提到的规则，这些规则最能反射(reflect) _GLIBCXX_USE_CXX11_ABI 和双 ABI 的意图。

关于c++ - std::regex 和双 ABI，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/51382355/

ampregexcodeABIGLIBCXX_USE_CXXc++c++11g++libstdc++

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