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Windows DLL 和动态初始化顺序

coder 2024-06-10 原文

我有一些关于动态初始化(即 main 之前的构造函数)和 DLL 链接顺序的问题 - 适用于 Windows 和 POSIX。

为了方便讨论，我将定义几个术语:

Load-Time Libraries: libraries which have been "linked" at compile time such that, when the system loads my application, they get loaded in automatically. (i.e. ones put in CMake's target_link_libraries command).

Run-Time Libraries: libraries which I load manually by dlopen or equivalents. For the purposes of this discussion, I'll say that I only ever manually load libraries using dlopen in main, so this should simplify things.

Dynamic Initialization: if you're not familiar with the C++ spec's definition of this, please don't try to answer this question.

好的，假设我有一个应用程序 (MyAwesomeApp)，它链接到一个动态库 (MyLib1)，而动态库又链接到另一个库 (MyLib2)。所以依赖树是:

MyAwesomeApp -> MyLib1 -> MyLib2

对于这个例子，假设 MyLib1 和 MyLib2 都是加载时库。

上面的初始化顺序是什么？很明显，所有静态初始化，包括导出/导入函数的链接(仅限 Windows)将首先发生......但是动态初始化会发生什么？我希望整体排序:

所有导入/导出符号链接(symbolic link)
所有静态初始化
MyLib2 的所有动态初始化
MyLib1 的所有动态初始化
MyAwesomeApp 的所有动态初始化
MyAwesomeApp 的 main() 函数

但我在规范中找不到任何强制执行此操作的内容。我确实在 elf 上看到了一些暗示，但我需要在规范中找到保证，让我做我想做的事情。

只是为了确保我的思路清晰，我希望库加载的工作方式与 Python 中的“导入”非常相似，如果它还没有加载，它将被完全加载(包括任何初始化)在我做任何事情之前......如果它已经加载，那么我将链接到它。

举一个更复杂的例子来确保我的第一个例子的另一个定义没有产生不同的响应:

MyAwesomeApp 依赖于 MyLib1 和 MyLib2 MyLib1 依赖于 MyLib2

我希望进行以下初始化:

所有导入/导出符号链接(symbolic link)
所有静态初始化
MyLib2 的所有动态初始化
MyLib1 的所有动态初始化
MyAwesomeApp 的所有动态初始化
MyAwesomeApp 的 main() 函数

我希望得到任何帮助，指出规范表明它是这样的。或者，如果这是错误的，任何说明真正发生了什么的规范!

提前致谢!

-克里斯托弗

最佳答案

C++ 标准中没有规定动态链接的工作方式。

话虽如此，Visual Studio 附带了 C 运行时(也称为 CRT)源代码，您可以在 dllcrt0.c 中看到静态初始化程序在何处运行。

如果您考虑运行每个阶段需要满足哪些约束，您还可以推导出操作的相对顺序:

  1. 导入/导出解析只需要 .dll。
  2. 静态初始化只需要.dlls。
  3. 动态初始化要求为 .dll 解析所有导入。

第 1 步和第 2 步互不依赖，因此它们可以独立发生。第 3 步需要每个 .dll 的 1 和 2，因此它必须在 1 和 2 之后发生。

因此，满足上述约束的任何特定加载顺序都将是有效的加载顺序。

换句话说，如果您需要关心特定步骤的特定顺序，您可能正在做一些危险的事情，这些事情依赖于不会在操作系统的主要或次要修订版中保留的实现特定细节。例如，加载程序锁为 .dll 工作的方式在 Windows 的各种版本中发生了显着变化。

关于Windows DLL 和动态初始化顺序，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24836194/

WindowsDLLMyLibMyAwesomeAppsectionposixdylibshared-libraries

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