Программирование на Visual C++. Архив рассылки - Алекс Jenter

• Локализовав модуль или функцию проекта, в которой появилась нежелательная внешняя ссылка на CRT, можно включить генерацию ассемблерного листинга (опция компилятора /FA) и простым поиском обнаружить, где происходит реальное включение.

А как же насчет Standard Template Library (STL)? Насколько она завязана на CRT, можно ли использовать её в сверхмалых проектах?

Реализация STL от Dinkumware, поставляемая вместе с VC 5.0 и 6.0, доступна в исходных файлах, так что проблем с компоновкой не возникает. В крайнем случае, всегда можно исправить исходники или сделать какую-нибудь заглушку на #define'ах (перебивающую имена конструкций, тянущих за собой CRT). Другая проблема – в том, что STL повсеместно использует операторы динамического выделения памяти. Как уже говорилось, это вызывает необходимость собственной реализации операторов new/delete. Это можно сделать, например, так (идея позаимствована из atlimpl.cpp):

// stub.cpp – the "mini-CRT" implementation file

void* __cdecl malloc(size_t n) {

 void* pv = HeapAlloc(GetProcessHeap(), 0, n);

 return pv;

}

void* __cdecl calloc(size_t n, size_t s) {

 return malloc(n*s);

}

void* __cdecl realloc(void* p, size_t n) {

 if (p == NULL) return malloc(n);

 return HeapReAlloc(GetProcessHeap(), 0, p, n);

}

void __cdecl free(void* p) {

 if (p == NULL) return;

 HeapFree(GetProcessHeap(), 0, p);

}

void* __cdecl operator new(size_t n) {

 return malloc(n);

}

void __cdecl operator delete(void* p) {

 free(p);

}

Вот пример программы, которая будет спокойно собрана с помощью такого подхода без стартового кода CRT:

#include <windows.h>

#include "stub.cpp"

#include <map>

typedef std::map<int, int> IntMap;

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nShowCmd) {

 IntMap m;

 for (int j=0; j<100; j++) m[j*j]=j;

 IntMap::iterator i=m.find(49);

 MessageBox(0, (i==m.end()) ? "49 was not found" : "49 was found", "std::map test", MB_OK);

 return 0;

}

Для сборки этого примера необходимо использовать следующую командную строку:

cl test.cpp user32.lib kernel32.lib /link /nod /opt:nowin98 /subsystem:windows /entry:WinMain

Библиотека импорта kernel32.lib необходима для функций работы с Win32-кучей.

Что касается других реализаций STL, предоставлю слово Павлу Блудову:

Страшная тайна STL от SGI и HP в том, что им совершенно не нужна CRT.

С двумя оговорками:

1. Не используется C++ Exception Handling

2. (Вытекает из первой) определен макрос __THROW_BAD_ALLOC, например, так:

 #ifndef _CPPUNWIND

#define __THROW_BAD_ALLOC

 ::MessageBox(NULL, _T("STL: Out of memory."), NULL, MB_OK | MB_ICONSTOP);

 ::ExitProcess(-5);

#endif _CPPUNWIND

#include <stl_config.h>

если посмотреть на __THROW_BAD_ALLOC, то он являет собой

#define __THROW_BAD_ALLOCfprintf(stderr, "out of memoryn"); exit(1)

именно эта строчка, и никакая другая, нуждается в CRT. Ну, если быть совсем точным, std::string'у может понадобиться CRT. Тут уж ничего не попишешь. Используйте WTL::CString.

Слова о std::string в полной мере справедливы и для реализации STL от Dinkumware. Если вы ищете реализацию полноценного строкового класса, не использующего стартовый код CRT, советую взглянуть на CascString в составе библиотеки ascLib.

Частой причиной появления зависимости от CRT является необдуманное применение директивы #import – расширения visual c++ для удобства работы с COM-объектами, предоставляющими библиотеки типов. Подробнее о ней можно прочитать в MSDN, а на русском языке – в статье Игоря Ткачева "Использование директивы #import в Visual C++".

При ее использовании компилятор генерирует описания интерфейсов и, если не указано обратное, создает набор оберточных классов (wrappers) для упрощения работы с указателями на эти интерфейсы. Кроме того, детали реализации COM-объектов скрываются за высокоуровневыми средствами. В число таких деталей входят преобразование [out,retval]-параметров в возвращаемые значения функций, упрощение работы с BSTR-строками, управление сроками жизни объектов, доступ к свойствам и преобразование COM-HRESULT в исключения C++. Но поддержка всех этих приятных "мелочей" реализована с использованием CRT и требует включения стартового кода CRT.

Директива #import, несомненно, полезна для C++-программиста – ведь иначе, не имея описания интерфейсов, пришлось бы извлекать необходимую информацию вручную с помощью утилит типа OleView. Эту директиву можно применять и в проектах, не использующих CRT, но с рядом ограничений. В частности, необходимо подавить создание оберточных классов и трансляцию типов COM в классы-обертки _com_ptr, _com_error, _variant_t и _bstr_t. Вот пример выверенного использования #import, которое не "потянет" за собой половину кода CRT:

#import "file.dll" no_namespace,

 named_guids, no_implementation,

 raw_interfaces_only, raw_dispinterfaces,

 raw_native_types

Иногда при использовании #import можно обойтись "малой кровью". Это возможно, например, если в интерфейсах импортируемой библиотеки типов не используются BSTR– и VARIANT-параметры (вообще-то, достаточно редкий случай). Тогда можно воспользоваться всеми удобствами, предоставляемыми #import, но подавить генерацию исключений C++ при возврате ошибок. Для этого потребуется реализовать функцию

void __stdcall _com_issue_error(HRESULT hr);

Такая возможность определяется в каждом конкретном случае экспериментально. Все же, если вы не используете исключения, лучше отказаться от расширенной помощи директивы #import и обрабатывать HRESULT вручную.

ПРИМЕЧАНИЕ

В составе уже упомянутой библиотеки ATL/AUX есть средство автоматической генерации классов из библиотек типов, которое более пригодно для сверхмалых проектов, чем директива #import.

В статьях, посвященных использованию макроса _ATL_MIN_CRT, часто говорится, что в минимальных ATL-проектах нельзя использовать вычисления с плавающей точкой. К счастью, это не так. Уже давно миновали времена, когда программа на C++ не могла стартовать без кода эмуляции сопроцессора. Но трудности все-таки остались, и их придется обходить, поэтому:

постарайтесь использовать fixed-арифметику вместо floating point-вычислений

Это означает, что, например, для расчета суммы с точностью до копеек можно просто выразить сумму в копейках. Другой вариант этой методики – выделить несколько (например, 16) двоичных разрядов числа на целую часть, а оставшуюся часть считать дробной. Тогда целая часть числа получается простым сдвигом вправо или обращением по следующему адресу, что очень быстро. Такие расчеты здорово помогут там, где нужны только целые числа, но рассчитанные с хорошей точностью – например, в машинной графике.

Если floating-point вычисления необходимы, попробуйте обмануть компилятор с помощью _fltused

Встретив в программе объявление float-переменной (или double), компилятор автоматически вставляет в генерируемый код внешнюю ссылку на переменную _fltused, находящуюся в одном из файлов CRT. Это делается для того, чтобы прилинковать к программе код обработчика ошибок вычислений с плавающей точкой.

В случае, когда нельзя обойтись без плавающей арифметики, но код заведомо не вызовет ошибок, можно попытаться отключить стартовый код CRT для плавающих вычислений с помощью примерно такого объявления:

extern "C" int _fltused = 0;

Переменная оказывается определенной внутри модуля, и линкеру незачем искать ее где-нибудь еще.

Но фокус не сработает, если произойдет вызов функции CRT. Это может случиться неявно, например, при преобразовании между целочисленными и плавающими типами:

double t;

int a;

a = t; // Получили внешнюю ссылку на функцию _ftol

Правда, _ftol - это как раз пример функции CRT, которая может быть безболезненно использована в минимальной программе. Просто укажите в списке библиотек LIBC.LIB и позаботьтесь о том, чтобы обеспечить компоновщик своей версией стартового кода (при использовании _ATL_MIN_CRT ничего дополнительно делать не нужно).

Если же вызываемая неявно функция требует инициализации, есть два пути: отказаться от борьбы или реализовать ее иным способом, о чем сейчас и пойдет речь.

Напоследок дам несколько советов, которые помогут обойтись без стартового кода CRT во многих случаях. Но помните, что это достигается за счет отказа от использования исключений, и работает не всегда. Как правило, начиная с какого-то объема кода, выигрыш от всех этих ухищрений сходит на нет, а неудобства отказ от CRT доставляет по-прежнему немалые.

Библиотека MFC требует наличия кода инициализации, и тут уж ничего не поделаешь. Если очень хочется использовать библиотеку оконных классов в сверхмалых проектах, посмотрите в сторону ATL/WTL и их расширений (например, Attila).