静态库中的单例 class

Question

假设我在静态库中有一个单例 class S，这可以与其他动态库链接 D1 D2 D3，

据我了解，class S 在每个 D1、D2 和 D3 中都有一个单独的实例，即使它不是单例（如全局）也是如此

有什么方法可以防止 class S 的多个副本吗？我无法将单例 S 放入另一个动态库中。

                 Executable
                /   |   \   \
              D1    D2  D3  D4 
               |    |   |
               S    S   S

编辑：单例 S 在单独的静态库中，与 D1 D2 D3... 分别链接。
单例分配在堆中，只有指针是静态的

static s::instance()
{
    static smart_ptr<S> ptr = NULL;
    if(ptr == NULL) ptr = new S;
    return ptr;
}

编辑 2：

我做了一个简单的测试用例来检查一下这是一个示例 makefile（将 .dll 替换为 .so）我用来检查内容，我在 Ubuntu 和 Cygwin 上检查了它，这两个 g++ 编译器和行为是不同的。 cygwin 创建了 2 个不同的对象，但是 ubuntu 创建了 1 个对象

all: dynamic1 dynamic2 main

static: static.cpp 
    g++ -c -fPIC static.cpp -o obj/static.o
    ar rvs lib/static.a obj/static.o 

dynamic1: static dynamic1.cpp
    g++ -fPIC -shared dynamic1.cpp lib/static.a -o lib/libdynamic1.dll

dynamic2: static dynamic2.cpp
    g++ -fPIC -shared dynamic2.cpp lib/static.a -o lib/libdynamic2.dll

main: dynamic1 dynamic2 main.cpp
    g++ --std=c++11 main.cpp -ldynamic1 -ldynamic2 -o lib/main -L./lib

Answer 1

单例有两种实现方式

1、单实例作为指针，此时getInstance会从堆中动态分配内存。

2、单实例作为静态成员，没有发生内存分配。

下面link讨论静态内存在什么地方：Where are static variables stored (in C/C++)?

在上述任何实现中：如果 D1、D2、D3 和 D4 在同一个应用程序中，因此是同一个进程（例如，在不同的线程中使用），那么它们共享同一个单例。如果 D1、D2、D3 和 D4 属于不同的进程，即它们有自己的内存 space，因此不共享同一个单例。

Answer 2

如果您的动态链接器没有损坏，您应该不会有任何问题。即使每个动态库实际上都包含来自静态库 S 的目标文件，动态加载器也应该足够聪明地确定它们对应于相同的符号，并在整个应用程序中始终使用相同的地址。

总之，如果你的系统没坏有一个真正的动态加载器，这里就没有问题

根据您的编辑，我确认以上是它在美好世界和类 Unix 系统中应该采用的方式。你说它在 Ubuntu 上工作，我可以确认它在 FreeBSD 上工作相同。

但在 Windows 上，不幸的是情况有所不同。你没有像 ld.so 这样的真正的动态加载器，但你只需要导出函数的地址或 DLL 中的数据。因此，每个 DLL 都将使用自己的单例副本，因为每个 DLL 都将包含自己的代码副本并使用它，因为没有全局链接阶段来合并它。

更糟糕的是，我无法想象任何简单的解决方法：静态链接和动态链接具有不同的行为句号。这意味着一旦您在 Windows 上使用动态链接，一个单独的或任何可以从至少两个不同的 DLL 访问的共享数据必须驻留在一个地方，这意味着一个 DLL。

TL/DR：如果你的系统有一个真正的动态加载器（Unix like have），你不必担心静态或动态链接，加载器（ld.so）会关心它.在 Windows 上，没有动态加载程序，只有运行次 LoadLibrary API 调用，任何共享数据必须驻留在一个且仅一个模块中。

静态库中的单例 class

Singleton class in a static library

c++

singleton

design-patterns

static-libraries

dynamic-library