一个C++引用库的头文件预编译陷阱

写在前面

老胡最近在工作中，有个场景需要使用一个第三方库，引用头文件，链接库，编译运行，一切都很正常，但是接下来就遇到了一个很诡异的问题，调用该库的中的一个对象方法为对象修改属性的时候，会影响到对象的另外一个属性，当时百思不得其解，直呼灵异事件。
但后面静下心来细细看了一下代码和各种配置，发现了问题所在，现在把这个问题分享在这里，希望大家在以后的工作中如果遇到了类似的情况知道应该如何处理。
 

场景还原

库

当时引用的是一个第三方的静态链接库，场景非常简单，在项目中包含头文件，链接器指定路径和静态库名称，我们这里新建工程来生成一个非常简单的库。

其中，

//LibObject.h
#pragma once
struct LibObject
{
int valueA{ 0 };
#ifdef AdditionalValue
int valueB{ 0 };
#endif
int valueC{ 0 };

void DoSomething();
};

//LibObject.cpp
#include "LibObject.h"

void LibObject::DoSomething()
{
valueA = 10;
#ifdef AdditionalValue
valueB = 10;
#endif
}

简单至极，若预编译变量定义了AdditionalValue则定义多一个valueB并且在方法中赋值。编译库的时候我们指定AdditionalValue。
 

客户端代码

//main.cpp

#include "LibObject.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
LibObject obj;
cout << obj.valueA << endl;
cout << obj.valueC << endl;
obj.DoSomething();
cout << obj.valueA << endl;
cout << obj.valueC << endl;
return 0;
}

客户端代码也很简单，声明一个对象，调用它的方法并在调用前后检查它的值，在编译客户端代码的时候，我们不定义AdditionalValue预编译变量。
 

运行试试

现在猜一猜输出是多少？

解惑

藏在背后的秘密

如果这个结果让你吃惊，那么相信我，你不是一个人，当时老胡也惊呆了，不管怎么看，DoSomething仅仅修改了ValueA，为什么会让ValueC的值变了？

 
秘密就在于编译库的时候和编译客户端代码的时候，我们使用了不同的预编译变量。

• 在客户端代码看来，LibObject是一个仅仅包含2个int类型的结构体，并且DoSomething方法会赋值给一个int，该int相对于this指针偏移是0。
• 另一方面，在库代码看来，这个结构体包含了3个int类型变量，DoSomething会赋值给相对于this指针偏移为0和4的两个int。

所以答案揭晓了，为什么valueC的值会被影响，在于DoSomething执行的时候，相当于this指针偏移为4的int被赋值了，但是在我们从客户端代码构建的结构体中，这个位置存放的是valueC。

从这里可以看出，在方法执行的过程中，所谓的valueB其实内存地址和valueC是一样的。所以其实是那句给valueB赋值的语句把值给了valueC。
 

如何修复

知道了出问题的地方，修复起来就很简单了，一般来说两个办法。

• 如果第三方库能找到源代码，那我们可以重新用我们希望的预编译设置编译一次
• 如果找不到源代码，那我们只有在客户端代码添加相应的预编译设置，确保和编译库时候所使用的一致

这两个办法都需要仔细阅读第三方库的文档。
 
希望本文能给遇到了类似问题的小伙伴一点启示，特别当你遇到了类似的情况的时候，这篇文章能够给你一些思路，毕竟，编译器甚至在这种情况下都不会给出任何警告，我们只能靠经验排查了。