C++ C++；全局初始化顺序忽略依赖项？

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;
}

这就是我所期望的，而且似乎是合乎逻辑的

但是，当我交换以下行时：

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

为此：

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()

似乎正在使用尚未构造的实例调用

Foo

的实例方法！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，这使我相信（1）全局变量的初始化顺序没有定义，（2）全局变量的初始化顺序忽略了所有依赖项。这是正确的吗？是否可以确保在初始化

dummy

之前调用

Foo

的构造函数

我试图解决的问题是静态地填充项目存储库（一个

Foo

的静态实例）。在我当前的尝试中，我使用了一个宏，该宏（除其他外）创建了一个全局变量（在匿名名称空间中以避免名称冲突），其初始化将触发静态初始化。也许我从错误的角度来解决我的问题？有更好的选择吗？谢谢

（1） 全局变量的初始化顺序未定义

单个转换单元（源文件）中的全局变量按定义顺序初始化

未指定全局变量在不同转换单位中的初始化顺序

（2） 全局变量的初始化顺序忽略所有依赖项

对

在初始化dummy之前，是否可以确保调用了Foo的构造函数

是，如果在

dummy

之前定义了

globalFoo

，并且它们位于同一翻译单元中

---

一种选择是有一个指向全局实例的静态指针；在进行任何动态初始化之前，该指针将被初始化为null

addToGlobal

然后可以测试指针是否为空；如果是，那么这是第一次使用全局变量，并且

addToGlobal

可以创建全局变量

Foo

如果您是正确的，则未定义翻译单元之间全局变量的初始化。可以使用。但是，请注意，这种设计模式经常被误用。还要注意，如果析构函数中存在依赖项，则全局函数的顺序或销毁也是未定义的。

C++缺少类似的内容，因此您不能对全局函数中的顺序初始化进行任何假设。很抱歉它很烂，但这就是设计。

关于初始化顺序，请阅读答案

关于如何解决初始化问题，可以将全局变量推到函数中的静态局部变量。有标准保证在第一次调用函数时初始化静态局部变量：

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

然后，您的其他全局变量将通过以下方式访问该变量：

Foo::singleton().add();

---

请注意，这通常被认为不是一个好的设计，而且即使这解决了初始化问题，也不能解决终结顺序，因此您应该小心不要在单例被销毁后访问它。

让静态全局变量成为初始化为nullptr的指针如何。然后，在另一个全局对象尝试使用该对象之前，请检查其创建情况，必要时进行创建。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，在这里可以添加新类，而无需更改处理注册表的文件。 i、 e

类工厂{
静态地图*表格；
静态无效寄存器1（常量字符串和字符串，创建者*创建者）；
...
};
...
map*Factory:：theTable=nullptr；
无效工厂：：注册表1（常量字符串&名称，创建者*创建者）{
如果（！theTable）theTable=新地图；
（*表格）[名称]=创建者；
}

这是在Visual Studio 2015中用VC++编译和使用的

在这之前我已经试过了

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

}

类工厂{
公众：
静态映射表；
静态映射&getTable（）；
静态无效寄存器1（常量字符串和字符串，创建者*创建者）；
}
地图工厂：：表格；
映射和工厂：：getTable（）{
返回表格；
}
无效工厂：：寄存器1（常量字符串和字符串，创建者*创建者）{
getTable（）[theString]=creator；//如果在创建表之前执行，则失败
}

但在尝试向映射中插入条目之前未创建表时，仍会引发异常，如果类的注册在工厂逻辑之外的单独编译单元中处理，则会发生异常

单个转换单元（源文件）中的全局变量按定义顺序初始化

重要的是要在本规则中添加注释，即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;

或者作为静态成员

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

---

为全局变量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。直行还是反行？没关系。您可以创建测试应用程序来检测它

2） 使用适当的实用程序（

nm

例如）查找包含全局变量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。手动解析周期（如果存在）

---

我在Linux上的makefiles中使用了这样的过程。它工作…

通过“在初始化dummy之前是否可以确保调用Foo的构造函数？”我的意思是“除了更改定义的顺序之外”。你的回答让事情变得更清楚了，但它并没有真正“解决”我的问题。在我看来，最好是有一个Foo的静态成员，即存储库。将Foo视为一个存储库（即globalFoo）和用于其他目的并不“感觉正确”。另一方面，如果Foo“拥有”全球回购

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

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