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c++ - 在程序启动时自动执行代码而不违反 ODR

问题描述

我尝试编写一种简单的方法来在程序启动时自动执行代码（不使用不可移植的属性（））。

我写了下面的代码，我问如果在 main() 之前编写的代码放在头文件中，它是否违反了 ODR。或者，内联函数和变量会阻止这种情况吗？如果违反 ODR，是否会出现两次调用该函数的情况？

#include <iostream>

//-----

template <void(*init_function)()>
class execute_at_start
{
    struct dummy final {};
    ~execute_at_start() = delete;
    inline static dummy execute_() { init_function(); return dummy{}; }
    inline static dummy auto_init_ = execute_();
};

//-----

inline void echo(){ std::cout << "echo" << std::endl; }

template class execute_at_start<&echo>;

int main()
{
    std::cout << "EXIT SUCCESS" << std::endl;
    return EXIT_SUCCESS;
}

先感谢您

标签： c++c++17one-definition-rule

解决方案

您的解决方案应该是 ODR 安全的。auto_init_C++ 标准要求类模板的每个不同实例化只有一个静态数据成员实例，execute_at_start<>并且它被初始化一次。

Itanium C++ ABI（大多数编译器都遵守它，除了 MSVC）需要全局变量的保护变量（auto_init_此处）以确保它们被初始化一次：

如果函数范围的静态变量或具有模糊链接的静态数据成员（即类模板的静态数据成员）被动态初始化，则有一个关联的保护变量用于保证构造只发生一次。

有关更多详细信息，请参阅Itanium C++ ABI §2.8 初始化保护变量。

另一个不依赖保护变量的标准 ODR 安全解决方案是Schwarz Counter。std::cout自 C++ 出现以来，它就被用于初始化标准流（和朋友）。在这个解决方案counter中是一个具有外部链接的显式保护变量，它确保只有第一次调用execute_at_start构造函数调用init_function：

// Header begin.
#include <iostream>

template<void(*init_function)()>
class execute_at_start {
    static inline int counter = 0;
public:
    execute_at_start() {
        if(!counter++)
            init_function();
    }
};

inline void echo() { std::cout << "echo" << std::endl; }

execute_at_start<echo> const execute_at_start_echo; // A copy in each translation unit.

// Header end.

int main() {}

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