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C++全局初始化顺序忽略依赖关系?

c++

strager · 技术社区 · 14 年前

我认为我的问题最好用代码来描述:

#include <stdio.h>

struct Foo;

extern Foo globalFoo;

struct Foo {
    Foo() {
        printf("Foo::Foo()\n");
    }

    void add() {
        printf("Foo::add()\n");
    }

    static int addToGlobal() {
        printf("Foo::addToGlobal() START\n");

        globalFoo.add();

        printf("Foo::addToGlobal() END\n");

        return 0;
    }
};

Foo globalFoo;

int dummy = Foo::addToGlobal();

int main() {
    printf("main()\n");

    return 0;
}

上述打印件(GCC 4.4.3):

Foo::Foo()
Foo::addToGlobal() START
Foo::add()
Foo::addToGlobal() END
main()

这正是我所期望的,而且似乎合乎逻辑。

但是,当我交换以下行时:

Foo globalFoo;
int dummy = Foo::addToGlobal();

进入这个:

int dummy = Foo::addToGlobal();
Foo globalFoo;

程序输出以下内容:

Foo::addToGlobal() START
Foo::add()
Foo::addToGlobal() END
Foo::Foo()
main()

似乎 的实例方法 Foo 正在使用尚未构造的实例调用 !像在全局范围内移动变量声明这样简单的事情正在影响程序的行为,这让我相信(1)全局初始化的顺序没有定义,(2)全局初始化的顺序忽略了所有依赖项。这是正确的吗?是否可以确保 福 在初始化之前调用 dummy ?

我试图解决的问题是填充项目的存储库(项目的静态实例 福 )静态地。在我当前的尝试中,我使用的宏(除其他外)创建全局变量(在匿名命名空间中以避免名称冲突),其初始化将触发静态初始化。也许我是从错误的角度来解决我的问题?有更好的选择吗?谢谢。

7 回复 | 直到 6 年前

Community prosti 7 年前

按照初始化的顺序,读取答案 here .

关于如何解决初始化问题,可以将全局强制为函数中的静态局部变量。标准保证静态局部变量将在对函数的第一次调用中初始化:

class Foo {
public:
   static Foo& singleton() {
      static Foo instance;
      return instance;
   }
};

然后您的其他全局变量将访问变量,如下所示:

Foo::singleton().add();

注意,这通常不被认为是一个好的设计,而且即使这样解决了初始化问题,也不能解决定稿的顺序,因此应该注意不要在单件被销毁后访问它。

James McNellis 14 年前

(1)全局初始化顺序未定义

全局变量 在单个翻译单元中 (源文件)按定义顺序初始化。

不同翻译单元中全局变量的初始化顺序未指定。

(2)全局初始化的顺序忽略所有依赖项

正确的。

在初始化dummy之前,是否可以确保调用foo的构造函数?

是的,如果 globalFoo 定义之前 dummy 它们在同一个翻译单元中。

一个选项是有一个指向全局实例的静态指针;这样的指针将在任何动态初始化发生之前初始化为空; addToGlobal 然后可以测试指针是否为空;如果为空,则是第一次使用全局,并且 附加语言 可以创建全局 Foo .

rlbond 14 年前

您是正确的,未定义翻译单元之间全局的初始化。可以使用 singleton pattern . 但是,请注意,这种设计模式经常被误用。还要注意,如果析构函数中有依赖项,全局的顺序或破坏也是未定义的。

Herman Zu 6 年前

为全局提供正确初始顺序的最可靠方法…

1)初始化顺序取决于传递给链接器的对象文件顺序。直的还是反的-没关系。您可以创建测试应用程序来检测它。

2)使用适当的公用设施( nm 例如)发现包含全局的每个对象文件的导入和导出。

3)构建依赖关系图,对对象文件进行排序,并构建正确链接所需的顺序。如果存在,手动解决周期。

我在Linux上的makefiles中使用了这样的过程。它起作用了…

T.E.D. 14 年前

C++缺乏任何类似的东西 Ada's pragma elaborate 因此,您不能对将要发生的订单初始化进行任何假设。对不起的。很糟糕,但这就是设计。

Jonathan Harris 7 年前

让静态全局变量成为初始化为nullptr的指针怎么样?然后,在另一个全局对象尝试使用该对象之前,检查其创建情况,并根据需要创建。这对我来说很有用,因为我创建了一个类创建者的全局注册表,在这里可以添加新的类,而不需要更改处理注册表的文件。即

class Factory {
   static map<string, Creator*>* theTable;
   static void register1(const string& string, Creator* creator);
...
};
...
map<string, Creator*>* Factory::theTable= nullptr;
void Factory::register1(const string& theName, Creator* creator) {   
    if (!theTable) theTable=new map<string, Creator*>;
    (*theTable)[theName]=creator;
}

它在Visual Studio 2015中编译并与VC++一起工作。

我以前试过用这个

class Factory {
    public:
      static map<string, Creator*>  theTable;
      static map<string, Creator*>& getTable();
      static void register1(const string& string, Creator* creator);
}
map<string, Creator*>  Factory::theTable;
map<string, Creator*>& Factory::getTable() {
   return theTable;
}
void Factory::register1(const string& theString, Creator* creator) {
   getTable()[theString]=creator; // fails if executed before theTable is created

}

但是,在尝试向映射中插入一个条目之前,如果在工厂逻辑的独立编译单元中处理类的注册,那么在没有创建表时,我仍然会抛出异常。

shpc 6 年前

单个翻译单元(源文件)中的全局变量按定义顺序初始化。

重要的是要在这条规则中添加注释,即仅仅声明并不定义顺序:

extern Foo globalFoo; // or just a ref that is defined at a single place
extern Foo & globalFooRef;

或作为静态成员

struct Global
{
    static Foo globalFoo; // or just a ref that is defined at a single place
    static Foo & globalFooRef; 
};