Ling Xu 的 C++ 技術隨筆

講一點和實現細節相關的東西。在Visual C++中，所有在main之前執行的函數調用實際上都通過一個自動生成的函數來調用，比如下面這段代碼：

int func()
{
 return 1;
}

int data = func();

int main()
{
 return 0;
}

實際上生成了三個函數：

?func@@YAHXZ，對應于 func
_main 對應于 main
_$E1 對應于 data=func() 這句賦值語句。它調用了 func，并且完成賦值這個操作。

竅門在于，VC將 _$E1這個函數的指針放到了段CRT$XCU中：

CRT$XCU SEGMENT
_$S2 DD FLAT:_$E1
; Function compile flags: /Odt /RTCsu /ZI
CRT$XCU ENDS

這個段的定義為：

CRT$XCU SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCU ENDS

參考 crt0dat.c 文件可以看到：

extern _CRTALLOC(".CRT$XIA") _PIFV __xi_a[];
extern _CRTALLOC(".CRT$XIZ") _PIFV __xi_z[];    /* C initializers */
extern _CRTALLOC(".CRT$XCA") _PVFV __xc_a[];
extern _CRTALLOC(".CRT$XCZ") _PVFV __xc_z[];    /* C++ initializers */
extern _CRTALLOC(".CRT$XPA") _PVFV __xp_a[];
extern _CRTALLOC(".CRT$XPZ") _PVFV __xp_z[];    /* C pre-terminators */
extern _CRTALLOC(".CRT$XTA") _PVFV __xt_a[];
extern _CRTALLOC(".CRT$XTZ") _PVFV __xt_z[];    /* C terminators */

這里實際上有一個很巧妙的地方在于，VC應用了x86上段是連續并且可重疊的概念，因此CRT$XCU是位于CRT$XCA到CRT$XCZ之間，具體說，段的順序是：

CRT$XCA SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCA ENDS
CRT$XCU SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCU ENDS
CRT$XCL SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCL ENDS
CRT$XCC SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCC ENDS
CRT$XCZ SEGMENT DWORD USE32 PUBLIC 'DATA'
CRT$XCZ ENDS

由于CRT$XCA開始都是C++初始化函數，_PVFV實際上就是 void (*_PVFV)()，因此CRT的_initterm()函數就把這個段中的數據作為一個函數指針數組來訪問，依次調用其中的函數，從而完成系統所有初始化操作。

最后，也是最關鍵的問題，就是實際上每個 CPP 文件編譯好以后都有初始化函數，并且其指針位于 CRT$XC? 段中，隨后連接程序 LINK 做了最后一個重要的任務，就是把所有具有相同名字的段合并成為一個單獨的段（這也就是連接程序名字的由來之一），合并的做法就是簡單地把每個段中的數據按順序前后放到一個連續的空間就可以了。這樣在最終運行的時候，程序看到的CRT$XC?段也就是一個連續的數組，而不是多個數組。

至于順序問題，在這里就可以看到，是由連接程序最后做拼接時候確定的。連接程序拼接的順序，基本上是它看到OBJ文件的順序，也就是在連接程序命令行指定的順序。因此，在程序中決不能依賴于這個順序，因為在連接程序命令行中的文件順序是不確定的。

以上是初始化程序的順序，至于析構函數（或者在main函數之后的函數調用）則是通過用at_exit函數注冊的順序來確定，而注冊往往是在初始化的時候進行，因此析構函數的調用順序也是不確定的。