为啥在汇编输出中有这么多 iostream 样板文件？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥在汇编输出中有这么多 iostream 样板文件？

【英文标题】：Why so much boilerplate for iostream in assembly output?为什么在汇编输出中有这么多 iostream 样板文件？

【发布时间】：2013-12-26 05:03:10

【问题描述】：

对于以下代码：

int main()

对于g++ -pedantic -Wall -O3 -S -o test.asm test.cpp && cat test.asm，程序集输出干净利落。如果我在顶部使用 gcc -x c ... test c 和 #include <stdio.h>，则输出是 identical 除了标签名称。其实不管是C++ 还是C 模式。 <string>、<vector>、<algorithm>、<ostream> 等其他标头给出相同的结果。

    .file   "test.cpp"
    .section    .text.unlikely,"ax",@progbits
.LCOLDB0:
    .section    .text.startup,"ax",@progbits
.LHOTB0:
    .p2align 4,,15
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    xorl    %eax, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .section    .text.unlikely
.LCOLDE0:
    .section    .text.startup
.LHOTE0:
    .ident  "GCC: (GNU) 4.9.0 20131223 (experimental)"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

但是一旦你添加#include <iostream>，它就会爆炸（省略相同的部分）：

    .section    .text.unlikely
.LCOLDE0:
    .section    .text.startup
.LHOTE0:
    .section    .text.unlikely
.LCOLDB1:
    .section    .text.startup
.LHOTB1:
    .p2align 4,,15
    .type   _GLOBAL__sub_I_main, @function
_GLOBAL__sub_I_main:
.LFB1027:
    .cfi_startproc
    subq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    movl    $_ZStL8__ioinit, %edi
    call    _ZNSt8ios_base4InitC1Ev
    movl    $__dso_handle, %edx
    movl    $_ZStL8__ioinit, %esi
    movl    $_ZNSt8ios_base4InitD1Ev, %edi
    addq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    jmp __cxa_atexit
    .cfi_endproc
.LFE1027:
    .size   _GLOBAL__sub_I_main, .-_GLOBAL__sub_I_main
    .section    .text.unlikely
.LCOLDE1:
    .section    .text.startup
.LHOTE1:
    .section    .init_array,"aw"
    .align 8
    .quad   _GLOBAL__sub_I_main
    .local  _ZStL8__ioinit
    .comm   _ZStL8__ioinit,1,1
    .hidden __dso_handle
    .ident  "GCC: (GNU) 4.9.0 20131223 (experimental)"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

<iostream> 有何特别之处？

可能相关的一句话是：

在静态初始化顺序方面，cout 保证为 不迟于第一次正确构造和初始化 构造了 ios_base::Init 类型的对象，其中包含 算作此类对象的至少一次初始化 具有静态持续时间。

【问题讨论】：

我想知道如果您实际实例化并使用了流，您是否会得到与<ostream> 相同的结果。

你的报价没有回答你的问题吗？

@JonathonReinhart 是的，我想是的，但直到我用谷歌搜索后我才知道为什么。

【参考方案1】：

这个MSDN forum link提供了一个代码sn-p：

#include <ostream>
#include <istream>

namespace std

    extern istream cin;
    extern ostream cout;
    ....

    // this is explained below
    static ios_base::Init __foo;    // not its real name
 

相关引述：

现在，前面提到的运行时惩罚：全局对象必须 在您自己的任何代码使用它们之前进行初始化；这是 由标准保证。像任何其他全局对象一样，它们必须是 初始化一次且仅一次。这通常是用一个 像上面那样构造，嵌套类 ios_base::Init 是 正是出于这个原因在标准中指定。

还有standard quote：

根据 §27.3/2：“对象 [std::cin, std::cout, etc.] 是 构建，并且协会是在某个时间之前建立的 到或在第一次类 ios_base::Init 的对象是 构造，并且无论如何在 main 的主体开始之前 执行。”

罪魁祸首确实是ios_base::Init 行，正如cHao 的评论所暗示的那样。因此，如果 msdn 链接正确，则意味着 <iostream> 是 special。