确保C++中静态变量的构造和销毁顺序

Question

确保C++中静态变量的构造和销毁顺序

c++static

5

我正在寻找一种确保静态变量的构造和销毁顺序的好方法。据我所知，静态变量的构造和销毁方式如下：

静态对象的销毁顺序与它们的构造顺序相反。
如果在不同文件的全局空间中定义静态变量，则它们的构造顺序不能保证。
但是，如果一个静态变量在函数中定义，则第一次执行命中其声明时会构造局部静态变量。

基于上述规则，我编写了以下c++代码以确保静态变量b始终在静态变量a之前被销毁，在我的实验中可以确保构造和销毁顺序：

在文件A.h中：

class A {
 public:
  SomeClass* GetStatic() {
    static SomeClass a;
    return &a;
  }
}

在B.h文件中：

#include "A.h"
class B {
 public:
  AnotherClass* GetStatic() {
    A::GetStatic();  // a dummy call to force the static local variable in 
                     // A::GetStatic() get initialized before the b.
    static AnotherClass b;
    return &b;
  }
}

在上面的例子中，我在声明static AnotherClass b;之前放置了一个虚拟调用A :: GetStatic();。如果规则3适用，则可以确保a在b之前初始化。由于规则1，可以保证b在a之前被销毁。

我的问题是：

我能否知道我所做的是否正确，或者在某些边角情况下可能出错？
是否有更好或最佳的方法来确保静态变量的构造或销毁顺序？

我还查看了 isocpp.org网站以获取确保静态变量构造和销毁顺序的最佳方法，但该部分仍标记为TODO：编写此内容。

- keelar

谢谢您的快速回复！我可以知道为什么在这种情况下没有定义销毁顺序，以及为什么规则1不适用于这种情况吗？如果有参考资料会更好。 - keelar

我只是挑刺一下，我认为你应该在getStatic函数中使用引用而不是指针作为返回值。原因有很多（比如更好的可读性，无需检查nullptr，因为我这么说了;-)）。 - Superlokkus

@Mats Petersson：感谢您的澄清！“编译器将构建要调用的析构函数列表。它不会动态执行此操作”--- 您是否有支持此部分的C++文档/参考资料？ - keelar

1

@MatsPetersson 不是的。"如果具有静态存储期的对象的构造函数或动态初始化在另一个对象之前被排序完成，则第二个对象的析构函数完成将在第一个对象的析构函数启动之前被排序完成。" - T.C.

这太棒了！谢谢T.C！您介意把它们放在答案中而不是评论中吗？我认为这比评论更有价值。 - keelar

显示剩余8条评论

2个回答

0

很遗憾，但你所做的目前是“最先进的技术”。

另外一些有用的技巧可以在谷歌上搜索：

#pragma init_seg(XXX) - 适用于Windows下的MSVS和Intel C++

__attribute__ ((init_priority(XXX)) - 适用于GCC和clang

此外，我必须警告你，你的本地static技巧不是线程安全的（至少在MSVC、Intel C++、clang和gcc中），因为它是通过检查和设置全局变量来实现的。

- Sergei Kulik

非标准解决方案总是便宜的。 - Superlokkus

@MatsPetersson gcc++ 4.7:

17     static C T; => 0x00000000004007ef <+11>: mov    $0x600ef0,%eax    0x00000000004007f4 <+16>: movzbl (%rax),%eax    0x00000000004007f7 <+19>: test   %al,%al    0x00000000004007f9 <+21>: jne    0x400839 <test(int)+85>

- 明显是竞争条件，所以你错了。 - Sergei Kulik

g++ 4.7是支持C++11的最旧版本，可以正确实现守卫。因此，我不确定你所说的gcc 4.x指的是什么。 - M.M

1

你链接到的是 g++ 4.4.7，这是一个 C++11 之前的版本。第一个接受 -std=c++11 的版本是 4.7。但根据这个表格，g++ 自 4.3 版本以来已经正确实现了它。 - M.M

2

@M.M 我必须承认你是对的。我在关于gcc的结论上过于草率了。即使第一个测试没有受到保护，但它仅用于加速，因为T的构造函数周围有适当的保护。将检查其他编译器。 - Sergei Kulik

显示剩余13条评论

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- g24l · Accepted Answer

在您的情况下，您正在首次使用构造函数，并且您的类的任何构造函数都不依赖于其他构造函数。因此，初始化顺序保证为A然后B。

在这种情况下，销毁顺序保证为B->A，只要您有简单的析构函数。这里有一个更详细的答案。