静态变量被初始化两次

考虑我在编译单元中有一个静态变量，它最终出现在static库 libA.然后我有另一个编译单元访问这个变量，最终出现在shared库 libB.so （因此 libA 必须链接到 libB）。最后我有一个 main 函数也直接从 A 访问静态变量and对 lib 有依赖性（所以我链接到 librARYand libB).

然后我观察到，静态变量被初始化了两次，即它的构造函数运行了两次！这似乎不对。链接器不应该识别两个变量相同并将它们作为一个优化吗？

为了让我的困惑更加完美，我看到它使用相同的地址运行了两次！所以也许链接器did认识它，但是did not删除 static_initialization_and_destruction 代码中的第二个调用？

这是一个展示：

A类.hpp：

#ifndef CLASSA_HPP
#define CLASSA_HPP

class ClassA
{
public:
    ClassA();
    ~ClassA();
    static ClassA staticA;

    void test();
};

#endif // CLASSA_HPP

A类.cpp：

#include <cstdio>
#include "ClassA.hpp"

ClassA ClassA::staticA;

ClassA::ClassA()
{
    printf("ClassA::ClassA() this=%p\n", this);
}

ClassA::~ClassA()
{
    printf("ClassA::~ClassA() this=%p\n", this);
}

void ClassA::test()
{
    printf("ClassA::test() this=%p\n", this);
}

B类.hpp：

#ifndef CLASSB_HPP
#define CLASSB_HPP

class ClassB
{
public:
    ClassB();
    ~ClassB();

    void test();
};

#endif // CLASSB_HPP

B类.cpp：

 #include <cstdio>
 #include "ClassA.hpp"
 #include "ClassB.hpp"

 ClassB::ClassB()
 {
     printf("ClassB::ClassB() this=%p\n", this);
 }

 ClassB::~ClassB()
 {
     printf("ClassB::~ClassB() this=%p\n", this);
 }

 void ClassB::test()
 {
     printf("ClassB::test() this=%p\n", this);
     printf("ClassB::test: call staticA.test()\n");
     ClassA::staticA.test();
 }

测试.cpp：

#include <cstdio>
#include "ClassA.hpp"
#include "ClassB.hpp"

int main(int argc, char * argv[])
{
    printf("main()\n");
    ClassA::staticA.test();
    ClassB b;
    b.test();
    printf("main: END\n");

    return 0;
}

然后我编译并链接如下：

g++ -c ClassA.cpp
ar rvs libA.a ClassA.o
g++ -c ClassB.cpp
g++ -shared -o libB.so ClassB.o libA.a
g++ -c Test.cpp
g++ -o test Test.cpp libA.a libB.so

输出是：

ClassA::ClassA() this=0x804a040
ClassA::ClassA() this=0x804a040
main()
ClassA::test() this=0x804a040
ClassB::ClassB() this=0xbfcb064f
ClassB::test() this=0xbfcb064f
ClassB::test: call staticA.test()
ClassA::test() this=0x804a040
main: END
ClassB::~ClassB() this=0xbfcb064f
ClassA::~ClassA() this=0x804a040
ClassA::~ClassA() this=0x804a040

有人可以解释一下这是怎么回事吗？链接器在做什么？怎样才能same变量被初始化两次？

你包括libA.a into libB.so。通过这样做，双方libB.so and libA.a包含ClassA.o，它定义静态成员。

按照您指定的链接顺序，链接器引入ClassA.o从静态库libA.a, so ClassA.o初始化代码之前运行main()。当第一个函数处于动态状态时libB.so被访问，all初始化程序libB.so正在运行。自从libB.so包括ClassA.o, ClassA.o的静态初始化程序必须（再次）运行。

可能的修复：

1. 不要将 ClassA.o 同时放入 libA.a 和 libB.so 中。

   g++ -shared -o libB.so ClassB.o
   

2. 不要同时使用这两个库；不需要 libA.a。

   g++ -o test Test.cpp libB.so
   

应用上述任一方法可以解决问题：

ClassA::ClassA() this=0x600e58
main()
ClassA::test() this=0x600e58
ClassB::ClassB() this=0x7fff1a69f0cf
ClassB::test() this=0x7fff1a69f0cf
ClassB::test: call staticA.test()
ClassA::test() this=0x600e58
main: END
ClassB::~ClassB() this=0x7fff1a69f0cf
ClassA::~ClassA() this=0x600e58