静态变量可以分为全局静态变量,和局部静态变量,先来说说全局的吧
全局静态变量和全局变量的区别并不大,只是全局静态变量只能在当前文件中使用,而在反汇编中二者并无区别,只可以在当前文件中使用,不过是编译器做出的限制。
局部静态变量,会有些特殊,它不会随着作用域结束而消失,在未进入作用于之前就已经存在。
局部静态变量和全局变量都保存在二进制文件的数据区,而在代码中的限制,不过是编译器限制而已。
那么当某个函数频繁调用局部静态变量时,C++的语法规定局部静态变量只能初始化一次,那么编译器是怎么做到的呢。
来看代码:
汇编代码:
可以看出,静态变量的赋值比普通变量赋值多了很多步骤,我们来分析下。
首先在地址00E5A148h中保存了局部静态变量的标志,这个标志占1个字节。通过位运算,将标志中的一位数据置1,来判断局部静态变量是否初始化过。而这个标志可以同时保存8个局部静态变量的初始状态。
通常这个标志出现在最先定义的局部静态变量的附近,例如此例局部变量应出现在 00E5A144h 或 00E5A14Ch中。当同一个作用域内超过了8个静态局部变量,下一个标记将会除了现在第9个定义的局部静态变量地址的附近。
现在再来看上面的汇编代码就很清晰了:
判断是否已经初始化,如果已经初始化就跳转到printf输出内容,否则不跳转继续执行。
未初始化的情况,将标志位置位为1,并初始化gnNumber。
结束了?并没有
还有这样一个问题,编译器让其他作用域对局部静态变量不可见,这是怎么做到的?
在编译的过程中,编译器会对变量,函数等进行名称粉碎,也就是静态变量被重新命名了。
读者可将上面的代码编译链接,然后找到编译期结束后生成的obj文件,在这个文件中搜索静态变量的名字(本文用HxD软件打开obj文件),搜索结果如下图:
名称粉碎后,在原有名称中加加入了一些额外信息,入作用域,类型等。
像C++重载也是名称粉碎的原理。
下面的汇编是在C++11中编译的结果,显然和上文的有些差距:
前三行代码:
TLS?怎么还多了两个函数?__Init_thread_header
和_Init_thread_footer
这两个函数是用来保证局部的静态对象的初始化线程安全。
但局部变量的互斥还是老样子,只不过被封装进上述的两个函数之中了。
有兴趣的读者可以自己上机调试一番。
文章重点:
1,在编译的过程中,编译器会对变量,函数等进行名称粉碎,也就是静态变量被重新命名了
2,有个1字节标志判断最多八个静态变量是否初始化 这个标志附近存放着对应的静态变量
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最后于 2019-10-20 01:13
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