你怎么知道main是不是已经退出？

Posted 2023-02-23

【中文标题】你怎么知道main是不是已经退出？

【英文标题】：How do you know whether main has exited?你怎么知道main是否已经退出？

【发布时间】：2015-05-14 08:54:47

【问题描述】：

在 C 和 C++ 中，atexit 函数要么在 exit 内部调用，要么在 main 返回之后（名义上调用 exit：__libc_start_main(argc,argv) __libc_constructors(); exit(main(argc,argv)); ）。

有没有办法确定我们是否在退出序列中？ C++ 全局和局部静态的析构函数在atexit 注册，所以你的代码当然可以在这个阶段被调用。 （有趣的是，在某些平台上，如果您尝试在 exit 中创建 C++ 本地静态对象，它会在退出锁上死锁！）

到目前为止我最好的尝试如下：

static bool mainExited = false;
static void watchMain() 
  static struct MainWatcher 
    ~MainWatcher()  mainExited = true; 
   watcher;

当你想观察退出时，你调用watchMain()，mainExited 随时告诉你退出序列是否已经开始——当然，如果稍后初始化的本地静态对象正在破坏！

是否可以改进该技术以纠正此问题，或者是否有其他方法可行？

除此之外 - 用例！

虽然从语言的角度来看这个问题很有趣（有点像“我可以判断我是否在 catch 块内吗？”），但概述用例也很有用。我在编写一些代码时遇到了这个问题，这些代码将在加载和不加载 JVM 的情况下运行（直接调用或通过 JNI 调用）。 JVM退出后，调用Catexit处理程序，如果类加载器没有卸载JNI共享库，则不调用JNI_OnUnload。

由于共享库的对象可以通过显式销毁（并且应该释放它们的资源）和退出时的清理来销毁，我需要安全地区分这两种情况，因为当我们到达出口时 JVM 已经消失了代码！基本上没有一点嗅探，我无法在 JNI 规范/文档中找到一个共享库来知道 JVM 是否仍然存在，如果它消失了，那么尝试释放我们拥有的引用肯定是错误的到 Java 对象。

【问题讨论】：

你能解释一下这个用例吗？

在 main 中创建一个记录其销毁的对象。如果它是第一个创建的对象，它的析构函数将是 main 返回之前调用的最后一个函数。

@Benjamin 我记得在main 中创建的对象不会在exit 中被破坏，只有全局和局部静态？那么您是否建议在 main 内部使用本地静态 - 在这种情况下，这与我的解决方案几乎相同。

为什么不在main 中使用本地非静态对象来检测您是否要离开main？

我这里没有“现代 C++ 设计”，但 Andrei Alexandrescu 在他的书中对这类 post-main 问题进行了详细分析。

【参考方案1】：

这里真正的问题是您列出的所有权语义是混乱的。 JVM 有点拥有您的共享库，但也有点不拥有。你有一堆对 Java 对象的引用，有时你需要清理它们，但有时你不需要。

这里真正的解决方案是不将 Java 对象的引用保留为全局变量。然后，无论出于何种原因卸载库时，您都不需要知道 JVM 是否仍然存在。只需保留 Java 引用的对象内部对 Java 对象的引用，然后让 JVM 关心是否需要释放它们。

换句话说，首先不要让自己负责清理退出。

【参考方案2】：

您的观察者不需要依赖任何静态初始化顺序：

#include <iostream>

struct MainWatcher  // : boost::noncopyable

    enum MainStatus  before, during, after ;

    MainWatcher(MainStatus &b): flag(b)  flag = during; 
    ~MainWatcher()  flag = after; 
    MainStatus &flag;
;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Test suite
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

// note: static data area is zero-initialized before static objects constructed
MainWatcher::MainStatus main_flag;

char const *main_word()

    switch(main_flag)
    
        case MainWatcher::before: return "before main()";
        case MainWatcher::during: return "during main()";
        case MainWatcher::after: return "after main()";
        default: return "(error)";
    


struct Test

    Test()   std::cout << "Test created "   << main_word() << "\n"; 
    ~Test()  std::cout << "Test destroyed " << main_word() << "\n"; 
;

Test t1;

int main()

    MainWatcher watcher(main_flag);

    // rest of code
    Test t2;

【讨论】：

不错的尝试，但如果exit 被调用怎么办？不过你是对的，如果你可以修改 main，那么就可以在调用所有静态析构函数之前检测到 main 的退出。

如果调用了exit 函数，则程序被认为在没有main 返回的情况下终止。您的标题可以通过两种方式阅读；你的意思是“你怎么知道 main 是否已经返回？”，或者“你怎么知道 atexit 处理程序是否已被执行？” （或者别的什么——有办法在不运行 atexit 处理程序的情况下终止程序？）

请注意，通常静态析构函数不需要使用atexit 机制

似乎确实有some issues 围绕 gcc，以及共享库中静态对象的析构函数。

对于我必须支持的所有六个 Unix 平台，libc 都支持静态析构函数——该问题中的发布者使用的是未指定的平台，并且可能会做一些奇怪的事情。在 linux 和 OS X 上，静态对象的析构函数当然没有问题。对不起，标题有点模棱两可；不过，第一段清楚地说明了问题：“有没有办法找出我们是否在退出序列内？”