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c++非局部静态数据实例分析

发布时间:2022-01-12 22:21:25 来源:亿速云 阅读:132 作者:iii 栏目:编程语言

本篇内容介绍了“c++非局部静态数据实例分析”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

静态数据包括:

  1. 在namespace内定义的名字空间域变量 √

  2. 在类中被声明为static的类域变量 √

  3. 在函数中被声明为static的局部静态变量  ×

  4. 在文件中被定义的全局变量(不管有没有static修饰) √

上面提到的非局部静态数据指的就是除去第3种情形之外,其他的1、2、4情形。

而编译单元指的就是.o文件,假如一个工程是由n个单独的cpp和对应的头文件,那么就会被事先编译生成n个.o文件,有时候我们将这些*.o文件称为目标文件,它们作为生成最后的统一可执行文件,也被称为编译单元。

综上所言,本文的标题的含义是:如果在多文件中,分别定义了多个静态数据(不含局部变量),那么他们之间的相互依赖关系将会出现微妙的窘境。

什么窘境呢?事情是这样的,由于静态数据会在程序运行开始时刻进行初始化(不管是指定初始化,还是系统自动初始化),并且C++标准没有规定多个文件中的这些静态数据的初始化次序,这就会带来一个问题:如果非局部静态数据相互依赖,那就会因为初始化次序的不确定性,导致程序的运行结果无法预测。

比如,程序员Jack开发了一个超好用的类,叫car(汽车),并定义了一个此类的对象预备给他人使用。

class car  // 非开源代码
{
    ... ...
public:
    void startup(params);
    ... ...
};

extern car BMW; // 一台高性能汽车 ^__^

另一方面,在不同的时间不同的地点,不同的程序员Rose基于不同的目的,开发了一个物流类MF,很自然地会直接使用Jack的汽车对象来完成某些工作。

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

MF::MF(params)
{
    ... ...
    BMW.startup();  // 使用car对象
}

很快,Rose的代码便会遇到灾难性的后果,因为C++编译时无法保证在MF对象初始化之时,汽车对象BMW究竟有没有初始化完毕。因此,MF很有可能调用了一个未初始化对象的startup函数,这很尴尬。


避免这种情况做法也很简单,那就是定义一个函数,专门用来处理这些引发麻烦的多编译单元里的非局部静态数据。比如:

car &BMW()
{
    static car c; // 局部静态对象c
    return c;
}

此时,Rose使用car对象的情形只需要一个小小小小的改动:

MF::MF(params)
{
    ... ...
    BMW().startup();  // 使用car对象
}

没错,就是在BMW的后面加了一对括号。整体而言,用户Rose在使用car对象的过程是完全一样的,但程序的逻辑大有不同,当Rose首次调用函数BMW的时候,局部静态对象c被创建并初始化,这保证了调用startup()函数的正确性,其次,如果startup()一次都没被调用过,那么局部静态对象c根本就不会被产生!完美!通过这样的设计,我们反手一勾拳同时解决了两个问题:既保证了初始化的次序,由提高了程序的性能。

“c++非局部静态数据实例分析”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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