局部范围静态变量的零初始化和静态初始化

Question

我从Google阅读了有关C ++初始化的几篇文章，其中一些将我引到StackOverflow上。 我从这些帖子中挑选的概念如下：

• C ++的初始化顺序为：
  1. 零初始化 ;
  2. 静态初始化 ;
  3. 动态初始化 。
• 静态对象 （包括变量）首先被零初始化 ，然后被静态初始化 。

我有一些关于初始化问题的查询（ 存储类问题也可能与此有关）：

• 全局对象 （未使用static关键字定义）也是静态对象，对吗？
• 全局对象也像静态对象一样通过上述两个步骤初始化，对吗？
• 什么是静态初始化 ？ 它是否涉及初始化静态对象（使用static关键字定义）？
• 我还读到了在执行线程首次进入该块时，使用static关键字在块内（即在函数中）定义的对象已初始化！ 这意味着本地静态对象不会在执行主函数之前初始化。 这意味着它们没有被初始化为上述两个步骤，对吗？
• 动态初始化是指由新操作员创建的对象的初始化，对吗？ 它可能像myClass obj = myClass(100);一样引用初始化myClass obj = myClass(100); 或myClass obj = foo();

我对初始化和存储类说明符问题有太多咨询。 我阅读了C ++ 2003 Standard文档，但找不到清晰的逻辑，因为它们分散在整个文档中。

我希望您能给我一个答案， 从逻辑上解释存储类说明符和初始化的整个过程。 欢迎任何参考！

可以解释我的问题的代码：

class myClass{
public:
   int i;
   myClass(int j = 10): j(i){}
   // other declarations
};

myClass obj1;//global scope
static myClass obj2(2);//file scope
{   //local scope
   myClass obj3(3);
   static myClass obj4(4);
}

---

编辑 ：
如果您认为我的问题很繁琐，可以根据上述代码帮助解释您的想法。

Answer 1

我从Google阅读了有关C ++初始化的几篇文章，其中一些将我引到StackOverflow上。 我从这些帖子中挑选的概念如下：

• C ++的初始化顺序为：
  1. 零初始化 ;
  2. 静态初始化 ;
  3. 动态初始化 。

是的，确实有3个阶段（在标准中）。 让我们在继续之前澄清它们：

• 零初始化：存储器在字节级别填充为0。
• 常量初始化：将预先计算的（编译时）字节模式复制到对象的内存位置
• 静态初始化：零初始化，然后进行常量初始化
• 动态初始化：执行一个函数来初始化内存

一个简单的例子：

int const i = 5;     // constant initialization
int const j = foo(); // dynamic initialization

• 静态对象 （包括变量）首先被零初始化 ，然后被静态初始化 。

是的，没有。

该标准要求首先将对象初始化为零，然后将它们初始化为：

• 如果可能的话，初始化常量
• 否则动态初始化（编译器无法在编译时计算内存内容）

注意：在进行常量初始化的情况下，编译器可能会遵循as-if规则而忽略第一个零初始化的内存。

我有一些关于初始化问题的查询（ 存储类问题也可能与此有关）：

• 全局对象 （未使用static关键字定义）也是静态对象，对吗？

是的，在文件范围内， static对象只是符号的可见性 。 可以从另一个源文件中按名称引用全局对象，而static对象名称完全位于当前源文件的本地。

混乱源于在许多不同情况下对世界static的重用：

• 全局对象也像静态对象一样通过上述两个步骤初始化，对吗？

是的，实际上是本地静态对象。

• 什么是静态初始化 ？ 它是否涉及初始化静态对象（使用static关键字定义）？

不，如上所述，它是指在不执行用户定义的函数的情况下初始化对象，而是在对象的内存上复制预先计算的字节模式。 请注意，对于稍后将被动态初始化的对象，这只是将内存清零。

• 我还读到了在执行线程首次进入该块时，使用static关键字在块内（即在函数中）定义的对象已初始化！ 这意味着本地静态对象不会在执行主函数之前初始化。 这意味着它们没有被初始化为上述两个步骤，对吗？

尽管实际上只有第一次执行通过了它们的定义，但它们是通过两步过程进行初始化的。 因此，过程相同，但时间略有不同。

但是实际上，如果它们的初始化是静态的（即，内存模式是编译时模式）并且不占用其地址，则可以将它们优化。

请注意，在动态初始化的情况下，如果初始化失败（本应初始化它们的函数会抛出异常），则下一次流控制通过它们的定义时，它将重新尝试。

• 动态初始化是指由新操作员创建的对象的初始化，对吗？ 它可能像myClass obj = myClass(100);一样引用初始化myClass obj = myClass(100); 或myClass obj = foo();

完全不是指需要执行用户定义函数的初始化（注意：就C ++语言而言， std::string具有用户定义的构造函数）。

编辑：感谢Zach指向我，我错误地称静态初始化为C ++ 11标准称为常量初始化； 现在应该修复此错误。

Answer 2

我相信有三个不同的概念：初始化变量，变量在内存中的位置，变量的初始化时间。

第一：初始化

当在内存中分配变量时，典型的处理器会保持不变，因此该变量将具有与其他人之前存储的值相同的值。 为了安全起见，一些编译器添加了额外的代码以初始化其分配为零的所有变量。 我认为这就是您所说的“零初始化”。 当您说：

 int i; // not all compilers set this to zero

但是，如果您对编译器说：

 int i = 10;

然后编译器指示处理器将10放入内存中，而不是保留旧值或将其设置为零。 我认为这就是您所说的“静态初始化”。

最后，您可以这样说：

 int i;
 ...
 ...
 i = 11;

然后处理器在执行int i;时会“归零初始化”（或保留旧值） int i; 然后当它到达第i = 11行时，它会将变量“动态初始化”为11（第一次初始化后可能会发生很长时间。

第二：变量的位置

有：基于堆栈的变量（有时称为静态变量）和内存堆变量（有时称为动态变量）。

可以使用以下方法在堆栈段中创建变量：

int i;

或像这样的内存堆：

int *i = new int;

不同之处在于，退出函数调用后，堆栈段变量丢失，而内存堆变量则保留，直到您说出delete i;为止delete i; 。 您可以阅读汇编语言书籍以更好地理解它们之间的区别。

第三：变量初始化的时间

当您输入在其中定义的函数调用时，堆栈段变量是“零初始化的”或“静态初始化的”。

当new操作符首次创建内存堆变量时，该变量将被“零初始化”或“静态初始化”。

最后的话

您可以考虑一下static int i; 作为一个全局变量，范围仅限于定义它的功能static int i; 之所以会这样，是因为“静态听到”意味着另一件事（退出例程时它不会被破坏，因此它保留了其价值）。 我不确定，但我认为static int i;的技巧是 是将其放入main()的堆栈中，这意味着直到您退出整个程序（它保留第一个初始化），它才会被销毁，或者它可能存储在应用程序的数据段中。