void a() { ... }
void b() { ... }
struct X
{
X() { b(); }
};
void f()
{
a();
static X x;
...
}
假设在输入main之后从各种线程(可能争用)多次调用f.(当然,对a和b的唯一调用是上面看到的那些)
当使用gcc g ++ 4.6在-std = gnu ++ 0x模式下编译上面的代码时:
Q1.是否保证a()至少被调用一次并在调用b()之前返回？也就是说,在第一次调用f()时,是x的构造函数同时调用自动持续时间局部变量(非静态)(例如,不是在全局静态初始化时)？
Q2.是否保证b()将被调用一次？即使两个线程在不同的内核上同时第一次执行f？如果是,GCC生成的代码通过哪种特定机制提供同步？ 编辑:另外,在X的构造函数返回之前,调用f()的一个线程是否可以获得对x的访问权限？
更新:我正在尝试编译一个示例并反编译以调查机制...
TEST.CPP:
struct X;
void ext1(int x);
void ext2(X& x);
void a() { ext1(1); }
void b() { ext1(2); }
struct X
{
X() { b(); }
};
void f()
{
a();
static X x;
ext2(x);
}
然后:
$ g++ -std=gnu++0x -c -o test.o ./test.cpp
$ objdump -d test.o -M intel > test.dump
test.dump:
test.o: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <_Z1av>:
0: 55 push rbp
1: 48 89 e5 mov rbp,rsp
4: bf 01 00 00 00 mov edi,0x1
9: e8 00 00 00 00 call e <_Z1av+0xe>
e: 5d pop rbp
f: c3 ret
0000000000000010 <_Z1bv>:
10: 55 push rbp
11: 48 89 e5 mov rbp,rsp
14: bf 02 00 00 00 mov edi,0x2
19: e8 00 00 00 00 call 1e <_Z1bv+0xe>
1e: 5d pop rbp
1f: c3 ret
0000000000000020 <_Z1fv>:
20: 55 push rbp
21: 48 89 e5 mov rbp,rsp
24: 41 54 push r12
26: 53 push rbx
27: e8 00 00 00 00 call 2c <_Z1fv+0xc>
2c: b8 00 00 00 00 mov eax,0x0
31: 0f b6 00 movzx eax,BYTE PTR [rax]
34: 84 c0 test al,al
36: 75 2d jne 65 <_Z1fv+0x45>
38: bf 00 00 00 00 mov edi,0x0
3d: e8 00 00 00 00 call 42 <_Z1fv+0x22>
42: 85 c0 test eax,eax
44: 0f 95 c0 setne al
47: 84 c0 test al,al
49: 74 1a je 65 <_Z1fv+0x45>
4b: 41 bc 00 00 00 00 mov r12d,0x0
51: bf 00 00 00 00 mov edi,0x0
56: e8 00 00 00 00 call 5b <_Z1fv+0x3b>
5b: bf 00 00 00 00 mov edi,0x0
60: e8 00 00 00 00 call 65 <_Z1fv+0x45>
65: bf 00 00 00 00 mov edi,0x0
6a: e8 00 00 00 00 call 6f <_Z1fv+0x4f>
6f: 5b pop rbx
70: 41 5c pop r12
72: 5d pop rbp
73: c3 ret
74: 48 89 c3 mov rbx,rax
77: 45 84 e4 test r12b,r12b
7a: 75 0a jne 86 <_Z1fv+0x66>
7c: bf 00 00 00 00 mov edi,0x0
81: e8 00 00 00 00 call 86 <_Z1fv+0x66>
86: 48 89 d8 mov rax,rbx
89: 48 89 c7 mov rdi,rax
8c: e8 00 00 00 00 call 91 <_Z1fv+0x71>
Disassembly of section .text._ZN1XC2Ev:
0000000000000000 <_ZN1XC1Ev>:
0: 55 push rbp
1: 48 89 e5 mov rbp,rsp
4: 48 83 ec 10 sub rsp,0x10
8: 48 89 7d f8 mov QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
c: e8 00 00 00 00 call 11 <_ZN1XC1Ev+0x11>
11: c9 leave
12: c3 ret
我没有看到同步机制？或者它是在链接时添加的？
Update2:好的,当我链接它时,我可以看到它......
400973: 84 c0 test %al,%al
400975: 75 2d jne 4009a4 <_Z1fv+0x45>
400977: bf 98 20 40 00 mov $0x402098,%edi
40097c: e8 1f fe ff ff callq 4007a0 <__cxa_guard_acquire@plt>
400981: 85 c0 test %eax,%eax
400983: 0f 95 c0 setne %al
400986: 84 c0 test %al,%al
400988: 74 1a je 4009a4 <_Z1fv+0x45>
40098a: 41 bc 00 00 00 00 mov $0x0,%r12d
400990: bf a0 20 40 00 mov $0x4020a0,%edi
400995: e8 a6 00 00 00 callq 400a40 <_ZN1XC1Ev>
40099a: bf 98 20 40 00 mov $0x402098,%edi
40099f: e8 0c fe ff ff callq 4007b0 <__cxa_guard_release@plt>
4009a4: bf a0 20 40 00 mov $0x4020a0,%edi
4009a9: e8 72 ff ff ff callq 400920 <_Z4ext2R1X>
4009ae: 5b pop %rbx
4009af: 41 5c pop %r12
4009b1: 5d pop %rbp
它用__cxa_guard_acquire和__cxa_guard_release包围它,无论它们做什么.
Q1.是.根据C++ 11,6.7/4:
第一次控件通过其声明时初始化这样的变量
所以它会在第一次调用后初始化a().
Q2.在GCC下,以及任何支持C++ 11线程模型的编译器:是的,本地静态变量的初始化是线程安全的.其他编译器可能不会提供该保证.确切的机制是实现细节.我相信GCC使用原子标志来指示它是否已初始化,以及在未设置标志时保护初始化的互斥锁,但我可能是错的.当然,这个线程暗示它最初是这样实现的.
更新:您的代码确实包含初始化代码.如果链接它,您可以更清楚地看到它,然后反汇编程序,以便您可以看到正在调用的函数.我还习惯objdump -SC交错源代码和demangle C++名称.它使用内部锁定功能__cxa_guard_acquire,并__cxa_guard_release,以确保只有一个线程执行初始化代码.
#void f()
#{
400724: push rbp
400725: mov rbp,rsp
400728: push r13
40072a: push r12
40072c: push rbx
40072d: sub rsp,0x8
# a();
400731: call 400704 <a()>
# static X x;
# if (!guard) {
400736: mov eax,0x601050
40073b: movzx eax,BYTE PTR [rax]
40073e: test al,al
400740: jne 400792 <f()+0x6e>
# if (__cxa_guard_acquire(&guard)) {
400742: mov edi,0x601050
400747: call 4005c0 <__cxa_guard_acquire@plt>
40074c: test eax,eax
40074e: setne al
400751: test al,al
400753: je 400792 <f()+0x6e>
# // initialise x
400755: mov ebx,0x0
40075a: mov edi,0x601058
40075f: call 4007b2 <X::X()>
# __cxa_guard_release(&guard);
400764: mov edi,0x601050
400769: call 4005e0 <__cxa_guard_release@plt>
# } else {
40076e: jmp 400792 <f()+0x6e>
# // already initialised
400770: mov r12d,edx
400773: mov r13,rax
400776: test bl,bl
400778: jne 400784 <f()+0x60>
40077a: mov edi,0x601050
40077f: call 4005f0 <__cxa_guard_abort@plt>
400784: mov rax,r13
400787: movsxd rdx,r12d
40078a: mov rdi,rax
40078d: 400610 <_Unwind_Resume@plt>
# }
# }
# ext2(x);
400792: mov edi,0x601058
400797: call 4007d1 <_Z4ext2R1X>
#}
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