构造函数中未定义的全局常量

Question

我有两个常量文件：

// constants.h
extern const std::string testString;

// constants.cpp
const std::string testString = "defined!";

程序初始化时，我需要在对象的构造函数中使用此常量，但是它是未定义的。 构造函数中的代码是：

MyClass::MyClass() {
   printf("Value of test string: %s", testString.c_str());
}

// output:
Value of test string: (null)

类和常量在同一个命名空间中定义，并且不会给我一个错误，即常量未定义。 初始化对象后（例如，使用硬编码的字符串），它可以正常工作并打印出常量的值（“ defined！”）。 原始常量在构造函数中似乎可以正常工作。

我认为这与当时未初始化的常量有关（因此来自.cpp文件）。 你知道为什么会这样吗？ 在程序完全初始化之后，是否会进行extern const的初始化？

先感谢您

编辑：

请注意， string类型是为了简化问题，因此将其转换为char不是一个选择，因为我也对拥有其他非基本类型感兴趣。

显示此问题的程序的最小脏例代码：

// constants.h
extern const std::string testString;

// constants.cpp
#include "constants.h"

const std::string testString = "defined!";

// MyClass.h
class MyClass {

public:
    MyClass();
    virtual ~MyClass();
};

// MyClass.cpp
#include "MyClass.h"
#include "constants.h"

MyClass::MyClass() {
   printf("Value of test string: %s\n", testString.c_str());
}

MyClass::~MyClass() {}

// main.cpp
#include "MyClass.h"
#include "constants.h"

MyClass my;            // undefined string (outputs null)

int main(int argc, char** argv) {
    MyClass my;        // defined string
    return 0;
}

编辑2：

在这种情况下，解决方案是在头文件中定义静态内联函数，如@Brian和@LightnessRacesinOrbit建议的那样。 他们都为最终答案做出了贡献。

这是代码：

inline std::string getTestString() { return "defined!"; }

这允许将非constexpr类型作为全局常量。

Answer 1

在 constants.cpp转换单元内，将在随后定义的任何非局部变量之前初始化testString 。 在翻译单元之间 ，我们有所谓的“静态初始化顺序惨败”； 除了constants.cpp之外的任何转换单元都不能假设testString已初始化，直到main开始执行之后，因此，如果它尝试在其自身的非本地初始化之一期间读取其值，则它可能会观察到零初始化的std::string对象，其行为未定义。

我建议避免这个问题（这也是我以前的工作场所所遵循的规则）的建议是，如果您必须具有全局常量，请尽可能使它们成为constexpr ，并非常警惕任何非constexpr全局变量。 std::string不是constexpr （尚未），但是老式的char数组可以工作：

// constants.h
inline constexpr char testString[] = "defined!";

// constants.cpp
// no need to define `testString` here!