C/C++之全局、static对象/变量的初始化问题

关于全局、static对象/变量的初始化问题

1. 全局变量、static变量的初始化时机：main()函数执行之前（或者说main中第一个用户语句执行之前）。

2. 初始化顺序。

1）全局对象、外部static对象

    a）同一编译单元（同一源文件）中，按照对象/变量的定义顺序初始化。

    b）不同编译单元，C++标准未保证初始化先后顺序，只保证都在main()之前初始化完成。

2）函数内部local static变量，在该函数调用过程中第一次遇到该static变量时初始化。

 

     基于以上观点，大师们建议少用全局变量，全局变量之间要消除依赖关系——特别是初始化依赖关系！

     全局变量的使用可以参考 Scott Meyers 在《More Effective C++》中M34所说的，模拟Singleton模式，通过函数内部的local static变量来代替全局变量。

     写个示例程序验证下这些变量的初始化，中间的注释部分就作为上面结论的一些补充吧。

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class CA
{
public:
     class CInner
     {
     public:
          CInner()
          {
               cout << "constructor of inner class CInner." << endl << endl;
          }
     };
public:
     CA()
     {
          cout << "Constructor of CA." << endl;
          cout << " m_i1 = "  << m_i1
                  << ", m_i2 = " << m_i2
                  << ", m_i3 = " << m_i3
                  << ", m_i4 = " << m_i4 << endl << endl;
     }

     static void Func1()
     {
          cout << " In function Func1()." << endl;
          static CInner myInner1;
     }

     static void Func2()
     {
          cout << " In function Func2(), m_i1 = " << m_i1 << endl;
          if(m_i1 < 10)
          {
               cout << "m_i1 < 10 and Constructor of CInner won't be called!" << endl << endl;
               return;
          }

          static CInner myInner2;
     }
public:
     static int m_i1;
     static int m_i2;
     static const int m_i3;
     static int m_i4;
};

/* 不同模块的全局、static变量/对象初始化顺序不确定；
 * 同一个编译模块按定义顺序初始化。
 * 但有一点相同，就是它们均在编译期已分配好内存。
 * 对于诸如基本数据类型，编译期能确定其值的，编译器就直接将值写入分配的空间，如“CA::m_i1=3"。
 * 对于编译期不能确定值的，要等到运行时main函数之前初始化，如theCA、CA::m_i2。
 * 但若static的初始化表达式均为const或字面常量等确定的值，则亦能在编译期确定值，如m_i4。
 */
int CA::m_i1 = 1;
CA theCA;
const int  CA::m_i3 = 3;
int CA::m_i2 = CA::m_i1 + 1;
int CA::m_i4 = CA::m_i3 + 1;

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
     CA::Func1();
     CA::Func2();

     cout << "After CA::m_i1 increased by 11 ：" << endl;
     CA::m_i1 += 11;
     CA::Func2();

     return 0;
}

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以上程序运行结果为：

Constructor of CA.
 m_i1 = 1, m_i2 = 0, m_i3 = 3, m_i4 = 4

 In function Func1().
constructor of inner class CInner

 In function Func2(), m_i1 = 1
m_i1 < 10 and Constructor of CInner won't be called!

After CA::m_i1 increased by 11 ：
 In function Func2(), m_i1 = 12
constructor of inner class CInner.