是静态常量字符串成员变量，始终在使用前初始化

is static const string member variable always initialized before used?

本文关键字：初始化 常量 静态 字符串 成员 变量      更新时间：2023-10-16

在C++中，如果我想定义一些可以在不同的类、函数、文件中使用的非本地 const 字符串，我知道的方法有：

  1. 使用定义指令，例如

    #define STR_VALUE "some_string_value"

  2. 常量类成员变量，例如

    class Demo {  
public:  
  static const std::string ConstStrVal;  
};  
// then in cpp  
std::string Demo::ConstStrVal = "some_string_value";

  3. 常量类成员函数，例如

    class Demo{  
public:  
  static const std::string GetValue(){return "some_string_value";}  
};

现在我不清楚的是，如果我们使用第二种方法，变量 ConstStrVal 是否总是在被任何代码实际使用之前初始化为"some_string_value"？由于"静态初始化顺序惨败"，我对此感到担忧。如果这个问题是有效的，为什么每个人都使用第二种方法？

哪种是最好的方法，2 还是 3？我知道 #define 指令不尊重范围，大多数人不推荐它。

谢谢！

如果我们使用第二种方法，变量 ConstStrVal 是否总是在被任何代码实际使用之前初始化为"some_string_value"？

不

这取决于初始化为的值以及初始化顺序。 ConstStrVal有一个全局构造函数。

考虑使用构造函数添加另一个全局对象：

static const std::string ConstStrVal2(ConstStrVal);

顺序不是由语言定义的，ConstStrVal2 的构造函数可以在构造ConstStrVal之前调用。

初始化顺序可能因多种原因而异，但通常由工具链指定。例如，更改链接对象文件的顺序可能会更改图像的初始化顺序，然后错误就会浮出水面。

为什么每个人都使用第二种方法？

许多人出于很好的理由使用其他方法......

哪种是最好的方法，2 还是 3？

数字 3。您还可以避免多个结构，如下所示：

class Demo {
public:  
  static const std::string& GetValue() {
    // this is constructed exactly once, when the function is first called
    static const std::string s("some_string_value");
    return s;
  }  
};

注意：这种方法仍然能够解决ConstStrVal2(ConstStrVal)中看到的初始化问题。 但是，您可以更好地控制初始化顺序，与具有全局构造函数的对象相比，这是一个更容易可移植解决的问题。

一般来说，我（和许多其他人）更喜欢使用函数而不是变量来返回值，因为函数为将来的增强提供了更大的灵活性。 请记住，花在一个成功的软件项目上的大部分时间是维护和增强代码，而不是首先编写代码。 很难预测今天的常量明天是否可能不是编译时常量。 也许有一天它会从配置文件中读取。

所以我推荐方法 3，因为它可以满足你今天想要的效果，并为未来留出更大的灵活性。

避免将预处理器与 C++一起使用。 另外，为什么你会在一个类中有一个字符串，但在其他类中需要它？ 我会重新评估您的类设计，以便更好地封装。 如果你绝对需要这个全局字符串，那么我会考虑添加一个 globals.h/cpp 模块，然后在那里声明/定义字符串为：

const char* const kMyErrorMsg = "This is my error message!";

不要在C++中使用预处理器指令，除非你试图实现一个不可能以任何其他方式实现的神圣目的。

从标准 （3.6.2）：

静态存储持续时间 （3.7.1） 的对象应为零初始化 （8.5） 在进行任何其他初始化之前。参考资料 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 （5.19） 初始化;这是 称为常量初始化。一起，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 在进行任何动态初始化之前执行。动态 对象的初始化可以是有序的，也可以是无序的。 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） 具有无序初始化。命名空间中定义的其他对象 作用域具有有序初始化。在单个中定义的对象 翻译单元和有序初始化应初始化 按照翻译单元中的定义顺序。订单 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。

因此，2 的命运取决于您的变量是静态初始化还是动态初始化。例如，在您的具体示例中，如果您使用const char * Demo::ConstStrVal = "some_string_value";（更好的是const char Demo::ConstStrVal[]如果值在程序中保持不变），您可以确定无论如何它都会被初始化。使用std::string，您无法确定，因为它不是 POD 类型（我对此不太确定，但相当确定）。

第三种方法可以让你确定，贾斯汀答案中的方法确保没有不必要的结构。但请记住，静态方法有一个隐藏的开销，即检查变量是否已在每次调用时初始化。如果你返回一个简单的常量，只返回你的值肯定更快，因为该函数可能会被内联。

综上所述，尝试编写程序，以免依赖静态初始化。静态变量最好被视为一种方便，当您必须处理它们的初始化顺序时，它们不再方便。

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