非静态全局对象与指向动态对象的全局指针

Question

出现以下无法解释的行为：

案例1：

a.cpp编译为.dll库，并在 main(( 中使用main.cpp

Bar b; 
//constr
Bar::Bar(){
  //... initialize members
}
//private library init
Bar::init(){ ...}
//public API init
bool lib_init(){
  b.init();
}

据我了解，这种方法可能会由于全局变量的未定义初始化行为而失败。

案例2：

a.cpp编译为.dll库，并在 main(( 中使用main.cpp

Bar* b; 
//constr
Bar::Bar(){
  //... initialize members
}
//private library init
Bar::init(){ ...}
//public API init
bool lib_init(){
  b = new Bar;
  b->init();
}

这一次，当使用动态分配时，它起作用了。

案例3(最令人惊讶(

a.cpp编译为.dll库，并用于 main(( 的 main.cpp

static Bar& getBarObj()
{
  static Bar g_objBar;
  return g_objBar;
}
//constr
Bar::Bar(){
  //... initialize members
}
//private library init
Bar::init(){ ...}
//public API init
bool lib_init(){
  getBarObj().init();
}

与情况 1 相反，在情况 1 中，Bar obj 实例化可能未定义，而在情况 3 中，它是"根据请求"使用的。然而，案例 3 提供与案例 1 相同的行为。

我的问题是...谁能解释一下这里发生了什么？一切都是使用 VC2008 发布模式构建的(此项目没有调试模式选项(

Answer 1

来自不同文件的全局变量的初始化顺序(您肯定有这种情况(在 C++ 中未定义。这意味着，如果您依赖于在不同编译单元中的全局初始化期间构造Bar b，则您的程序是未定义的。

为什么情况 3 应该有效，是因为它强制您使用函数来引用Bar b并且此函数保证在此函数返回时Bar b已经构造。

如果您告诉我们您得到的确切未定义行为，并提供最少数量的代码进行分析，我们也许能够进一步提供帮助。

附言您的Bar构造函数是否依赖于已构造的另一个全局？

Answer 2

情况 1 可能会失败，因为 b 的构造基本上留给链接顺序(不受C++规范控制：它是C++的未定义行为，但行为可以由链接器定义！无论如何，一旦你调用lib_init b就被授予被构造lib_init和b离开在同一个模块中。

案例 3 在需要时构造 b，并将在终止时以与所有其他静态和全局对象相反的构造顺序销毁它。如果Bar::Bar()依次调用内部具有静态Foo的foo_init()，这可能会给旧编译器带来一些问题：您需要Bar，Bar需要Foo但Bar是在Foo之前创建的，Foo Bar该垫子仍然需要它之前销毁。自 2003 年规范要求销毁计划在施工完成后进行(因此Foo ctor 在 ctor 之前完成Bar因此 bar dtor 将在 Foo dtor 之前终止时调用。

案例 2 是"丑陋的"：像案例 3(按需创建(一样处理 cotruction，但有两个问题：

• 指针应该是静态的，只是为了避免在多次调用 lib_init(( 和 ...
• 谁会摧毁巴尔？操作系统将在终止时将内存重新压缩，但不会调用 dtor。

案例 2 可能应该更好地定义为

void lib_init()
{
    static std::unique_ptr<Bar> p(new Bar);
    p->init();
}

但这会使它像案例 3。