dlclose 上不会调用共享库中全局静态变量的析构函数

在主程序中，我dlopen and dlclose (LoadLibrary and FreeLibrary分别）一个共享库。共享库包含一个实例化的静态变量dlopen，并销毁于dlclose。此行为在 MSVC 2008 和 2013、GCC 3.4.6 和 Sunstudio 12.1 上是一致的。 然而，在 GCC 4.9.1 和 GCC 5.2.1 中，不再调用析构函数dlclose。相反，它是在程序退出之前调用的。

静态变量的类的特殊性在于，在构造函数中，有对模板化函数的调用get（全局范围）返回本地static多变的。

我能够使用链接到共享库的以下一个 cpp 文件重现此行为：

#include <iostream>

template <typename T> // In my actual code, i is of type T, however, this has no effect
int get()
{
   static int i = 0;
   return i;
}

class Dictionary {
public:
   Dictionary()
   {
      std::cout << "Calling Constructor" << std::endl;
      get<int>();
   }
   ~Dictionary(){
      std::cout << "Calling Destructor" << std::endl;
   }

private:
   Dictionary(const Dictionary&);
   Dictionary& operator=(const Dictionary&);
};
static Dictionary d;

我研究了可以进行的调整，以便在 dlclose 上调用析构函数，并得出以下结论：

• 如果函数get没有模板化
• else 如果函数中的变量 iget不是静态的
• 否则如果函数get被设为静态

主程序的代码如下：

#include <dlfcn.h>
#include <cassert>
#include <string>
#include <iostream>

void* LoadLib(std::string name)
{
      void* libInstance;
      name = "lib" + name + ".so";
      libInstance = dlopen(name.c_str(), RTLD_NOW);
      if ( ! libInstance ) std::cout << "Loading of dictionary library failed. Reason: " << dlerror() << std::endl;
      return libInstance;
}

bool UnloadLib(void* libInstance)
{
     int ret = dlclose(libInstance);
     if (ret == -1)
     {
        std::cout << "Unloading of dictionary library failed. Reason: " << dlerror() << std::endl;
        return false;
     }
     return true;
}

int main()
{
   void* instance = LoadLib("dll");
   assert(instance != 0);

   assert(UnloadLib(instance));
   std::cout << "DLL unloaded" << std::endl;
}

我使用以下命令构建了二进制文件：

g++ -m64 -g -std=c++11 -shared -fPIC dll.cpp -o libdll.so
g++ -m64 -g -std=c++11 -ldl main.cpp -o main.out

在程序退出之前调用析构函数时得到的输出如下：

Calling Constructor
DLL unloaded
Calling Destructor

在 dlclose 上调用析构函数时得到的输出如下：

Calling Constructor
Calling Destructor
DLL unloaded

问题：

• 如果 GCC 版本之间的行为变化不是错误，您能否解释一下为什么 dlclose 上没有调用析构函数？
• 您能否解释一下每个调整：为什么在这种情况下在 dlclose 上调用析构函数？

不保证在 dlclose 上发生卸载（调用析构函数）。在musl http://wiki.musl-libc.org/wiki/Functional_differences_from_glibc#Unloading_libraries（与 glibc 相反），构造函数仅在库第一次运行时运行，析构函数仅在退出时运行。对于可移植代码，不能假定 dlclose 立即卸载符号。

卸载行为取决于 glibc 在进行动态链接时的符号绑定，并且独立于 GCC。

静态变量get::i has a STB_GNU_UNIQUE捆绑。对于内联函数中的静态变量，对象的唯一性由 ELF 链接器保证。然而，对于动态加载，动态链接器通过标记符号来确保唯一性STB_GNU_UNIQUE。因此，通过其他代码再次尝试 dlopen 相同的共享库将查找该符号并发现它是唯一的，并从唯一符号表中返回现有的符号。无法卸载具有唯一绑定的符号。

可以禁用唯一绑定-fno-gnu-unique如果不需要。

参考

我向 GCC 提出的 Bug https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=71971

STB_GNU_UNIQUE https://www.redhat.com/archives/posix-c++-wg/2009-August/msg00002.html