Question

我最近遇到了一个奇怪的情况。

让我们考虑下面的课程（放在header.h中）：

#ifndef HEADER_H
#define HEADER_H

#include <set>

template <class V, class T>
class Class
{
public:
    typedef std::set<const Class<V, T>* > instances_list;

    explicit Class(const V& Value):m_value(Value)
    {
    s_instances.insert(this);
    }
private:
    static instances_list s_instances;
    V m_value;
};

template <typename V, typename T>
typename Class<V,T>::instances_list Class<V,T>::s_instances;

class Something : public Class<int, Something>
{
public:
    static const Something SOMETHING_CONSTANT;

private:
    explicit Something(int value): Class<int, Something>(value)
    {}
};

#endif

使用它的一个非常简单的应用程序：

#include "header.h"

const Something Something::SOMETHING_CONSTANT (1);

int main()
{
}

编译它会带来不同程度的成功。

g ++（4.9.2,4.8.4和4.3.2）编译可执行文件，但它们生成一个SEGFAULT，堆栈跟踪如下：

#0  0x00007ffff7b4aaaa in ?? () from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
#1  0x00000000004012bb in std::_Rb_tree_iterator<Class<int, Something> const*>::operator-- (this=0x7fffffffdcf0) at /usr/include/c++/4.8/bits/stl_tree.h:204
#2  0x0000000000400ef2 in std::_Rb_tree<Class<int, Something> const*, Class<int, Something> const*, std::_Identity<Class<int, Something> const*>, std::less<Class<int, Something> const*>, std::allocator<Class<int, Something> const*> >::_M_get_insert_unique_pos (this=0x6030c0 <Class<int, Something>::s_instances>, __k=@0x7fffffffde08: 0x6030a4 <Something::SOMETHING_CONSTANT>) at /usr/include/c++/4.8/bits/stl_tree.h:1333
#3  0x0000000000400c1d in std::_Rb_tree<Class<int, Something> const*, Class<int, Something> const*, std::_Identity<Class<int, Something> const*>, std::less<Class<int, Something> const*>, std::allocator<Class<int, Something> const*> >::_M_insert_unique (this=0x6030c0 <Class<int, Something>::s_instances>, __v=@0x7fffffffde08: 0x6030a4 <Something::SOMETHING_CONSTANT>) at /usr/include/c++/4.8/bits/stl_tree.h:1377
#4  0x0000000000400b19 in std::set<Class<int, Something> const*, std::less<Class<int, Something> const*>, std::allocator<Class<int, Something> const*> >::insert (this=0x6030c0 <Class<int, Something>::s_instances>, 
    __x=@0x7fffffffde08: 0x6030a4 <Something::SOMETHING_CONSTANT>) at /usr/include/c++/4.8/bits/stl_set.h:463
#5  0x0000000000400ad9 in Class<int, Something>::Class (this=0x6030a4 <Something::SOMETHING_CONSTANT>, Value=@0x7fffffffde24: 1) at header.h:14
#6  0x0000000000400aa2 in Something::Something (this=0x6030a4 <Something::SOMETHING_CONSTANT>, value=1) at header.h:30
#7  0x0000000000400a24 in __static_initialization_and_destruction_0 (__initialize_p=1, __priority=65535) at main.cpp:3
#8  0x0000000000400a6b in _GLOBAL__sub_I__ZN9Something18SOMETHING_CONSTANTE () at main.cpp:7
#9  0x00000000004015ed in __libc_csu_init ()
#10 0x00007ffff751ce55 in __libc_start_main (main=0x4009ed <main()>, argc=1, argv=0x7fffffffdf88, init=0x4015a0 <__libc_csu_init>, fini=<optimized out>, rtld_fini=<optimized out>, stack_end=0x7fffffffdf78) at libc-start.c:246
#11 0x0000000000400929 in _start ()

clang（3.4.1和3.5.0-10）生成一个运行良好的可执行文件，不会发生段错误。

Visual Studio 2015生成一个segfaulting应用程序。

如果我将所有内容都放在一个文件中，编译器在ideone.com（http://ideone.com/Dhh8Hl）处发现会产生运行时错误，信号为11。

我有这种感觉，这是未定义的行为......如果我不对，请纠正我。

在阅读相关问题之后：C++ Static member initalization (template fun inside)，Template static members initialization order和Initialization order of static data inside class template我仍然无法找到标准中的相关段落，告诉我为什么在使用g ++和MSVC编译时会失败但传递了铿锵声。

（3.6.2）告诉我：

具有静态存储持续时间（3.7.1）的对象应进行零初始化（8.5）在进行任何其他初始化之前。参考用静态存储持续时间和具有静态存储的POD类型的对象持续时间可以用常量表达式初始化（5.19）;这是称为常量初始化。零初始化和常量初始化称为静态初始化;所有其他初始化是动态初始化。静态初始化应该在任何动态初始化发生之前执行。动态对象的初始化是有序的还是无序的。显式专用类模板静态数据的定义成员已订购初始化。其他类模板静态数据成员（即隐式或显式实例化的专业化）有无序的初始化。命名空间中定义的其他对象范围已订购初始化。单个内定义的对象翻译单元和有序初始化应初始化按翻译单位中的定义顺序排列。命令对于具有无序的对象，未指定初始化初始化和在不同翻译单元中定义的对象。

从中我了解到Static initialization shall be performed before any dynamic initialization takes place.并且在我看来const Something Something::SOMETHING_CONSTANT (1);属于常量初始化的范畴（如果我错了请纠正我）因此它是静态初始化。另外，上面的那个说Other class template static data members (i.e., implicitly or explicitly instantiated specializations) have unordered initialization.很好，因为我只有其中一个，但我不明白为什么静态模板成员在该类型的实际成员之前没有被初始化。

我已经使用https://isocpp.org/wiki/faq/ctors#static-init-order解决了这个问题所以现在我只是好奇为什么编译器有这么不同的行为，这是正确的。

Answer 1

初始化

const Somthing SomeThing::SOMETHING_CONST(1);

是不是常量初始化：它初始化const但是动态地这样做，即它是动态初始化。计算常量表达式时会发生常量初始化。这是一个比const更具体的含义，仅适用于可在编译期间计算的实体（更多详细信息，请参见第5.19节[expr.const]）。

如果您希望此初始化以常量初始化的形式发生，则需要创建构造函数constexpr。鉴于您在初始化期间访问了std::set<int>，我怀疑您是否会设法构建constexpr。

这只是使用全局对象的常见危险。如果您需要对初始化顺序进行某种程度的控制，请使用通常的hack来获取至少以适当顺序初始化的全局对象，并将它们包装到返回对本地静态变量的引用的函数中。或者，您可能能够创建类似于constexpr版std::set<int>的内容，然后可以用于持续初始化。

重新审视了经典的C ++静态初始化命令fiasco

1 个答案: