c++非局部靜態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)例分析

本篇內(nèi)容介紹了“c++非局部靜態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)例分析”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過(guò)程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來(lái)就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

靜態(tài)數(shù)據(jù)包括：

1. 在namespace內(nèi)定義的名字空間域變量 √

2. 在類中被聲明為static的類域變量 √

3. 在函數(shù)中被聲明為static的局部靜態(tài)變量  ×

4. 在文件中被定義的全局變量（不管有沒有static修飾） √

上面提到的非局部靜態(tài)數(shù)據(jù)指的就是除去第3種情形之外，其他的1、2、4情形。

而編譯單元指的就是.o文件，假如一個(gè)工程是由n個(gè)單獨(dú)的cpp和對(duì)應(yīng)的頭文件，那么就會(huì)被事先編譯生成n個(gè).o文件，有時(shí)候我們將這些*.o文件稱為目標(biāo)文件，它們作為生成最后的統(tǒng)一可執(zhí)行文件，也被稱為編譯單元。

綜上所言，本文的標(biāo)題的含義是：如果在多文件中，分別定義了多個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)（不含局部變量），那么他們之間的相互依賴關(guān)系將會(huì)出現(xiàn)微妙的窘境。

什么窘境呢？事情是這樣的，由于靜態(tài)數(shù)據(jù)會(huì)在程序運(yùn)行開始時(shí)刻進(jìn)行初始化（不管是指定初始化，還是系統(tǒng)自動(dòng)初始化），并且C++標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定多個(gè)文件中的這些靜態(tài)數(shù)據(jù)的初始化次序，這就會(huì)帶來(lái)一個(gè)問題：如果非局部靜態(tài)數(shù)據(jù)相互依賴，那就會(huì)因?yàn)槌跏蓟涡虻牟淮_定性，導(dǎo)致程序的運(yùn)行結(jié)果無(wú)法預(yù)測(cè)。

比如，程序員Jack開發(fā)了一個(gè)超好用的類，叫car（汽車），并定義了一個(gè)此類的對(duì)象預(yù)備給他人使用。

class car  // 非開源代碼
{
    ... ...
public:
    void startup(params);
    ... ...
};

extern car BMW; // 一臺(tái)高性能汽車 ^__^

另一方面，在不同的時(shí)間不同的地點(diǎn)，不同的程序員Rose基于不同的目的，開發(fā)了一個(gè)物流類MF，很自然地會(huì)直接使用Jack的汽車對(duì)象來(lái)完成某些工作。

class MF
{
public:
    MF(params);
    ... ...
};

MF::MF(params)
{
    ... ...
    BMW.startup();  // 使用car對(duì)象
}

很快，Rose的代碼便會(huì)遇到災(zāi)難性的后果，因?yàn)镃++編譯時(shí)無(wú)法保證在MF對(duì)象初始化之時(shí)，汽車對(duì)象BMW究竟有沒有初始化完畢。因此，MF很有可能調(diào)用了一個(gè)未初始化對(duì)象的startup函數(shù)，這很尷尬。

避免這種情況做法也很簡(jiǎn)單，那就是定義一個(gè)函數(shù)，專門用來(lái)處理這些引發(fā)麻煩的多編譯單元里的非局部靜態(tài)數(shù)據(jù)。比如：

car &BMW()
{
    static car c; // 局部靜態(tài)對(duì)象c
    return c;
}

此時(shí)，Rose使用car對(duì)象的情形只需要一個(gè)小小小小的改動(dòng)：

MF::MF(params)
{
    ... ...
    BMW().startup();  // 使用car對(duì)象
}

沒錯(cuò)，就是在BMW的后面加了一對(duì)括號(hào)。整體而言，用戶Rose在使用car對(duì)象的過(guò)程是完全一樣的，但程序的邏輯大有不同，當(dāng)Rose首次調(diào)用函數(shù)BMW的時(shí)候，局部靜態(tài)對(duì)象c被創(chuàng)建并初始化，這保證了調(diào)用startup()函數(shù)的正確性，其次，如果startup()一次都沒被調(diào)用過(guò)，那么局部靜態(tài)對(duì)象c根本就不會(huì)被產(chǎn)生！完美！通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，我們反手一勾拳同時(shí)解決了兩個(gè)問題：既保證了初始化的次序，由提高了程序的性能。

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