std::regex和双ABI

Question

std::regex和双ABI

c++c++11g++libstdc++abi

13

今天我发现了一个有趣的案例，涉及到双重libstdc++ ABI对库兼容性的影响。

长话短说，我有两个库都在内部使用std::regex。其中一个构建于CXX11 ABI，而另一个没有。当这两个库在一个可执行文件中链接在一起时，在启动时会崩溃（在进入 main 之前）。

这些库是无关的，并且不公开涉及任何 std :: 类型的接口。我认为这样的库应该免于双ABI问题。但显然不是这样！

可以通过以下方式轻松重现此问题：

// file.cc
#include <regex>
static std::regex foo("(a|b)");

// main.cc
int main() {}

// build.sh
g++ -o new.o file.cc
g++ -o old.o file.cc -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 
g++ -o main main.cc new.o old.o
./main

输出结果为：

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc
Aborted (core dumped)

无论我做什么，问题还是存在。可以将file.cc分为两个单独的源文件，编译成不同的共享库，两个std::regex对象可能具有不同的名称，它们可以被定义为全局的、静态的或自动的(此时需要从main函数中调用相应的函数)。但这些都没有帮助。

显然(这是我短暂调查得出的结论)，libstdc++正则表达式编译器有某种内部静态数据存储std::string，当两个ABI不兼容的代码片段尝试使用该数据时，它对std::string对象的布局会产生冲突性想法。

因此，我的问题是:

这个问题是否有解决方法?
这应该被视为libstdc++的一个错误吗?

这个问题在几个版本的g++/libstdc++中都可以重现 (我尝试了5.4到7.1的几个版本)，但在libc++中不会出现。

- n. m.

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Yuki · Accepted Answer

问题的根源在于为什么libstdc++具有双ABI。从这两个重要声明中可以看出：(1)它是为了符合新的第11标准而特别引入的，涉及到string(和其他与本讨论无关的内容)的工作方式；(2)_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI独立于方言工作，并用于同时编译C++03和C++11。 regex模块是在第11标准中引入的，并在内部使用字符串。因此，您可以使用_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0构建c++-11（或更高版本）模板basic_regex代码。这意味着您正在使用c++-11 regex对象与早期的c++-11实现字符串。

这样会起作用吗？取决于regex如何使用字符串，如果它依赖于新实现（例如，禁止写时复制），则不会，否则会。会发生什么？任何事情都可能发生。

在使用后C++03方言（即C++11、14、17等）的新代码中，您不应该使用_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0，因为它引入了与标准对象的新保证不兼容的实现，特别是std::string。你可以在std>=c++-11时使用_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0吗？GCC开发人员已经考虑到您可以使用旧ABI运行新功能，这有利于在旧共享库上运行新功能。然而，这可能不是一个好主意，因为代码是在新标准下编写的，但标准库却不符合这个标准，以后可能会出问题。您的问题就是这种情况的一个例子。您可以通过混合两个ABI来解决问题，但现在我们遇到了无法工作的问题。_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0确实可用，例如，在某个.so库中定义了foo(std::string const&)，它是使用旧的ABI编译的。然后，在您的新源文件中，您想要使用旧的ABI编译此源。但您将所有其他源保留为新的ABI。

问题在几个版本的g++/libstdc++中都可以重现（我尝试了从5.4到7.1的几个版本）。这种情况在libc++中不会发生，即单个string实现。我不能明确回答为什么或者为什么会出现此异常。我只能猜测与regex、string或locale相关的某些共享全局资源没有清晰地区分ABI有关。而不同的ABI以不同的方式处理它，可能导致任何意外行为，例如异常、段错误等。在我看来，我更喜欢遵循上述规则，这些规则最能反映_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI和双ABI的意图。