auto_array

stl里面只有一个auto_ptr,没有auto_array,欢迎大家指教。

/*

 auto_array.h

 sdragon 2006-11-23 14:03:20

*/
#ifndef AUTO_ARRAY_H_20061123140320
#define AUTO_ARRAY_H_20061123140320

#include <memory>
using std::auto_ptr;

template<typename T>
class auto_array:public auto_ptr<T>
{
public:
    auto_array():auto_ptr<T>(){}
    explicit auto_array(T* p):auto_ptr<T>(p){}
    auto_array(size_t n):auto_ptr<T>(new T[n]){}    //ext

    ~auto_array()
    {
        if(this->_M_p){
            delete []this->get();
            this->_M_p = NULL;
        }
    }
};

#endif //AUTO_ARRAY_H_20061123140320 

<think> 我们正在讨论CLIB初始化中的`init_array`机制。`init_array`是ELF(Executable and Linkable Format)文件格式中的一个特殊段,用于存储初始化函数的指针数组。在程序启动时(或动态库加载时),这些函数会按照顺序被自动调用。这在C/C++库的初始化中扮演着关键角色,特别是对于全局对象的构造和库的隐式初始化。 ### 一、`init_array`的基本原理 1. **ELF文件结构** 在ELF文件中,有两个与初始化相关的段: - `.init`:存储单个初始化函数(传统方式) - `.init_array`:存储初始化函数指针数组(现代方式)[^1] 2. **执行顺序** 运行时加载器(如`ld-linux.so`)按顺序执行: ```mermaid graph LR A[.init] --> B[.init_array] ``` 其中`.init_array`中的函数按数组顺序执行(从低地址到高地址)[^2] ### 二、在CLIB初始化中的应用 1. **隐式初始化实现** 通过将初始化函数放入`.init_array`,CLIB可自动初始化: ```c // 声明初始化函数 __attribute__((constructor)) void _clib_init() { // 初始化代码 } ``` 编译器会将其地址放入`.init_array`段[^3] 2. **多模块初始化顺序控制** 通过链接器脚本控制段内顺序: ```ld .init_array : { KEEP (*(.clib_core_init)) KEEP (*(.clib_graphics_init)) KEEP (*(.clib_input_init)) } ``` 确保`Core`初始化先于`Graphics`[^4] ### 三、关键特性与限制 1. **执行时机** | 场景 | 执行时机 | |---------------------|----------------------------| | 主程序 | `main()`之前 | | 动态库(.so) | 被加载时(dlopen) | | 静态库(.a) | 链接到主程序后按全局顺序执行 | 2. **线程安全问题** - `.init_array`在单线程环境下执行(程序启动时) - 动态库通过`dlopen(RTLD_LAZY)`加载时需注意线程竞争[^5] ### 四、调试技巧 1. 查看`.init_array`内容: ```bash readelf -S libclib.so | grep init_array objdump -s -j .init_array libclib.so ``` 2. 跟踪初始化函数调用: ```bash LD_DEBUG=files ./program 2>&1 | grep init ``` ### 五、与显式初始化的对比 | 特性 | 显式初始化 | init_array隐式初始化 | |----------------|-------------------|---------------------| | 控制粒度 | 精确到函数调用 | 全局自动执行 | | 多模块顺序 | 手动编码控制 | 依赖链接顺序 | | 动态库支持 | 需显式调用`dlinit` | 自动触发 | | 错误处理 | 可直接检查返回值 | 需注册异常处理 | > 注:现代CLIB通常**混合使用**两种方式,核心模块用显式初始化,低层组件用`.init_array`[^2] --- §§相关问题§§ 1. 如何在`.init_array`中实现依赖感知的初始化顺序? 2. 动态卸载库时`.fini_array`的执行机制是怎样的? 3. 如何防止`init_array`中的初始化函数被编译器优化移除? 4. 在嵌入式系统中如何自定义`.init_array`的内存布局? [^1]: ELF标准中关于初始化段的定义 [^2]: Linux Programmer's Manual: elf(5) [^3]: GCC文档: Function Attributes [^4]: GNU ld手册: 输出段命令 [^5]: POSIX标准: dlopen() </think>### CLIB初始化中的`.init_array`机制详解 `.init_array`是ELF(Executable and Linkable Format)文件的核心初始化机制,用于在程序启动时自动执行初始化函数。在CLIB场景中,它通常用于实现隐式初始化,无需开发者显式调用`init()`。以下是关键信息: --- ### 一、`.init_array`的核心原理 1. **ELF文件结构** `.init_array`是ELF二进制文件中的特殊段(section),存储**初始化函数指针数组**。其执行顺序由链接器控制: ```mermaid graph LR A[程序启动] --> B[执行.init段] B --> C[遍历.init_array函数指针] C --> D[按数组顺序调用初始化函数] D --> E[进入main()] ``` 2. **与`.init`的区别** | 特性 | `.init` | `.init_array` | |---------------|--------------------------|----------------------------| | 存储形式 | 单一函数 | 函数指针数组 | | 扩展性 | 不可扩展 | 可动态添加多个初始化函数 | | 现代编译器 | 基本弃用 | GCC/Clang默认使用[^1] | --- ### 二、在CLIB中的典型应用 1. **隐式初始化实现** 通过`__attribute__((constructor))`声明函数,编译器自动将其地址加入`.init_array`: ```c __attribute__((constructor)) void _clib_init() { // 初始化全局状态 global_ctx = malloc(sizeof(CTX)); log_init(); // 子模块初始化 } ``` *注:此类函数在`main()`前自动执行[^2]* 2. **多模块顺序控制** 通过链接器脚本(linker script)控制执行顺序: ```ld .init_array : { KEEP (*(SORT_BY_INIT_PRIORITY(.init_array.*))) KEEP (*(.clib_core_init)) // 核心模块优先 KEEP (*(.clib_gfx_init)) // 图形模块次之 } ``` *依赖顺序:数字小的优先(如`.init_array.100` > `.init_array.200`)[^3]* 3. **静态库的初始化链** 当CLIB作为静态库(`.a`)时,所有`.init_array`函数会被合并到主程序的初始化数组中: ```bash # 查看.init_array内容 objdump -s -j .init_array libclib.a ``` --- ### 三、关键注意事项 1. **执行环境限制** - 无标准库支持:此时无法使用`malloc()`等函数 - 解决方案:使用静态内存池 ```c static char pool[4096]; __attribute__((constructor)) void _early_init() { init_allocator(pool, sizeof(pool)); // 自定义内存分配 } ``` 2. **错误处理局限** `.init_array`中的函数无法向调用者返回错误码,需通过全局状态传递错误: ```c int clib_init_status = 0; // 全局状态 __attribute__((constructor)) void _init() { if (gpu_detect() == FAIL) clib_init_status = ERR_GPU; } ``` 3. **与显式初始化的冲突** 若同时使用`.init_array`和显式`init()`,需防止重复初始化: ```c static bool is_initialized = false; void clib_init() { if (!is_initialized) _internal_init(); } __attribute__((constructor)) void _auto_init() { clib_init(); // 复用同一初始化逻辑 } ``` 4. **动态库的特殊性** 动态库(`.so`)被`dlopen()`加载时: - 使用`RTLD_NOW`:立即执行`.init_array` - 使用`RTLD_LAZY`:首次调用函数时执行[^4] --- ### 四、调试技巧 1. **跟踪初始化过程** ```bash # 使用GDB在.init_array执行前中断 gdb -ex "break _init" --args ./program ``` 2. **查看初始化函数列表** ```bash # 显示.init_array中的函数地址和符号 readelf -S libclib.so | grep init_array objdump -d -j .init_array libclib.so ``` 3. **性能分析** 检测初始化耗时: ```bash perf record -e cycles:u -- ./program perf report | grep -E '_init|.init_array' ``` --- ### 五、典型问题解决方案 **场景:初始化顺序错误导致崩溃** **原因**:图形模块依赖的核心模块未初始化 **解决**:通过优先级控制链接顺序 1. 在核心模块声明: ```c __attribute__((constructor(100))) void _core_init() {...} ``` 2. 在图形模块声明: ```c __attribute__((constructor(200))) void _gfx_init() {...} ``` *数字越小优先级越高(100 > 200)[^3]* ---
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