g++:在嵌入式应用程序中使用单例
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【中文标题】g++:在嵌入式应用程序中使用单例【英文标题】:g++: Using singleton in an embedded application 【发布时间】:2014-05-24 00:20:15 【问题描述】:我正在使用 C++ 中的 GNU ARM 工具链中的 GCC 4.8 为 Cortex M3 开发嵌入式应用程序。该应用程序使用了一些通过函数局部静态变量实例化的单例,例如(真实代码):
GlobalDataTypeRegistry& GlobalDataTypeRegistry::instance()
static GlobalDataTypeRegistry inst;
return inst;
这是在 C++ 中实现单例的经典方法。问题是,一旦我使用这种实例化,输出代码大小就会爆炸,这显然意味着编译器/链接器添加了一些服务代码以正确初始化/销毁单例对象。
这是允许重现问题的最小示例:
这将编译成 66k 的代码 (-Os):
struct A
A() __asm volatile ("nop");
~A() __asm volatile ("nop");
;
A& getA()
static A a;
return a;
int main()
(void)getA();
return 0;
这将编译成 9k 的代码 (-Os):
struct A
A() __asm volatile ("nop");
~A() __asm volatile ("nop");
;
static A a; // Extracted from the function scope
A& getA()
return a;
int main()
(void)getA();
return 0;
如果(void)getA();
行被完全注释掉,最终的二进制大小将大约为4k。
问题是:除了从函数范围中提取静态变量之外,我还有哪些选项可以避免这个单例的额外 62k 代码?是否有任何选项可以告诉 GCC 在应用程序退出时不需要调用单例的析构函数(因为它永远不会退出)?还有其他优化方法吗?
【问题讨论】:
您可以使用-S
查看汇编程序,以及两个版本之间的不同之处。 (有一点不同:在第一个版本中,编译器必须防止来自不同线程的多次调用,以仍然确保对象只初始化一次。但是我无法想象会占用这么多空间。)
在编译器无法使用线程安全原语(互斥锁)的嵌入式系统上,GCC 如何确保线程安全?
我不知道。也许它不支持这样的系统上的多线程。或者它本身也实现了某种机制(这可能会导致大小增加)。
【参考方案1】:
在g++
命令中添加-fno-threadsafe-statics
选项,您的代码大小将会减少。
这是我的示例代码:
class X
private:
X() ;
public:
~X() ;
static X* get_instance()
static X instance;
return &instance;
void show()
asm("");
;
int main()
X* temp = X::get_instance();
temp->show();
while (true)
asm("");
参考资料:
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/C_002b_002b-Dialect-Options.html http://arkaitzj.wordpress.com/2009/11/07/static-locals-and-threadsafety-in-g/【讨论】:
【参考方案2】:您可以在使用std::aligned_storage 实现的缓冲区内创建带有新位置的单例。
【讨论】:
以上是关于g++:在嵌入式应用程序中使用单例的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
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