全局静态变量的初始化

一、 问题现状

最近发现一个Bug，关于两个全局静态变量间的初始化和相互依赖。可以简单描述为：

• 有两个全局变量a和b，类型分别为ClassA和ClassB
• 在ClassA类型的构造函数中，使用了全局变量b
• 在实际使用过程中，a和b的初始化时机不确定，导致a随机出现问题

#include <iostream>

class ClassA
{
public:
	ClassA();
private:
	int varA = 0;
	int varA2 = 0;
};

class ClassB
{
public:
	ClassB(int v);
	int GetInt();
private:
	int varB = 0;
};

static ClassA a;

static ClassB b(5);

static int c = 8;

ClassA::ClassA() { varA = b.GetInt(); varA2 = c; }

ClassB::ClassB(int v) { varB = v; }

int ClassB::GetInt() { return varB; }

int main()
{
    std::cout << "Hello World!\n";
}

上面代码也许一眼能看出来a在b之前进行了初始化，就算出问题也无非是a中获取到了错误的int值，那把问题复杂化一下：

• 如果全局静态变量a和b在不同头文件中定义呢？
• 如果有很多类似a的全局变量这样使用b呢？
• 如果b是一个指针、或b的成员中含有指针呢？
• 如果上述a依赖b的过程，被隐藏到main函数之前执行的某个很深的函数调用中呢？

此时就很难确定两个全局变量之间的初始化顺序了，并且会导致变量访问出错进而崩溃。

二、全局静态变量的初始化

初始化分为静态初始化、动态初始化：

• 静态初始化，用常量来对全局变量进行初始化的情况。根据变量是否设置初始值分别放于 data segment 段（设置初值）和 bss 段（未设置初始值）
• 动态初始化（运行期）（main 函数前，局部静态变量除外）