C++全局变量初始化
发布网友
发布时间：2024-10-01 05:41
共1个回答
热心网友
时间：2024-11-14 03:44
在C语言中，全局和静态变量的内存空间为全局，即使未初始化，内存空间也存在。如果进行初始化，初始化操作在代码执行之前完成，属于编译期初始化。对于内置变量，无需资源释放，仅需回收内存空间，因此在程序结束时，全局内存空间被一起回收。而在C++中，引入了对象，这带来了管理全局变量的新挑战。对象需要构造函数生成并最终执行析构操作，构造和析构过程复杂，因此全局或静态对象的构造和析构并非在编译期完成。C++标准规定，全局或静态对象仅在首次使用时进行构造，并通过atexit()管理对象的生命期，在程序结束时按FILO顺序调用相应的析构操作。
全局变量、文件域的静态变量和类的静态成员变量在main执行前进行静态初始化，分配内存并初始化。局部静态变量在第一次使用时分配内存并初始化。这里的变量涵盖了内置数据类型和自定义类型的对象。
在函数内部，静态对象的初始化会在第一次运行到函数的那部分代码时发生。假设有一个函数testFun，函数内部的变量str在首次执行testFun时才被初始化。
全局变量初始化的顺序取决于它们在编译单元内的声明顺序，销毁顺序则相反。对于不同编译单元间的全局变量，C++标准并未明确规定它们之间的初始化（销毁）顺序，实现上由编译器自行决定。不同编译单元间的全局变量的初始化顺序通常是不确定的，即使对同一编译器和同一代码，两次编译的结果也可能不同。
在全局变量的初始化函数中引用其他全局变量的情况，需要特别处理。有几种技巧可以解决这类问题，比如将全局变量引用改为函数调用，将全局变量改为函数内的静态变量，或使用静态指针作为变量。这些方法可以解决全局变量未初始化就被引用的问题，但同时可能会引入其他问题，如内存泄漏或析构顺序的不确定性。C++标准库在处理全局变量初始化与引用时也存在挑战，有兴趣的读者可以深入探讨。
全局变量的生命周期管理涉及存储持续时间的概念，程序中的所有对象具有以下几种存储持续时间：
(C++11起)
全局变量之间可能存在引用关系，但一个全局变量可能还未完成初始化或已结束生命周期。全局变量的析构函数按相反的构造顺序调用，保证了“先构造的全局类变量后析构”的原则。动态初始化不保证在不同翻译单元间的顺序，同样不保证在不同初始化之间的顺序（除初始化与销毁的反向顺序外）。当一个初始化引用另一个具有静态存储持续时间的全局变量时，可能会导致在生命周期开始前访问对象（或生命周期结束后访问）。此外，如果程序启动未被关闭的线程，这些线程在对象生命周期结束时可能尝试访问已结束的对象，如果其析构函数已执行。
