局部范圍靜態變量的零初始化和靜態初始化

Question

我從Google閱讀了有關C ++初始化的幾篇文章，其中一些將我引到StackOverflow上。 我從這些帖子中挑選的概念如下：

• C ++的初始化順序為：
  1. 零初始化 ;
  2. 靜態初始化 ;
  3. 動態初始化 。
• 靜態對象 （包括變量）首先被零初始化 ，然后被靜態初始化 。

我有一些關於初始化問題的查詢（ 存儲類問題也可能與此有關）：

• 全局對象 （未使用static關鍵字定義）也是靜態對象，對嗎？
• 全局對象也像靜態對象一樣通過上述兩個步驟初始化，對嗎？
• 什么是靜態初始化 ？ 它是否涉及初始化靜態對象（使用static關鍵字定義）？
• 我還讀到了在執行線程首次進入該塊時，使用static關鍵字在塊內（即在函數中）定義的對象已初始化！ 這意味着本地靜態對象不會在執行主函數之前初始化。 這意味着它們沒有被初始化為上述兩個步驟，對嗎？
• 動態初始化是指由新操作員創建的對象的初始化，對嗎？ 它可能像myClass obj = myClass(100);一樣引用初始化myClass obj = myClass(100); 或myClass obj = foo();

我對初始化和存儲類說明符問題有太多咨詢。 我閱讀了C ++ 2003 Standard文檔，但找不到清晰的邏輯，因為它們分散在整個文檔中。

我希望您能給我一個答案， 從邏輯上解釋存儲類說明符和初始化的整個過程。 歡迎任何參考！

可以解釋我的問題的代碼：

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);
}

---

編輯 ：
如果您認為我的問題很繁瑣，可以根據上述代碼幫助解釋您的想法。

Answer 1

我從Google閱讀了有關C ++初始化的幾篇文章，其中一些將我引到StackOverflow上。 我從這些帖子中挑選的概念如下：

• C ++的初始化順序為：
  1. 零初始化 ;
  2. 靜態初始化 ;
  3. 動態初始化 。

是的，確實有3個階段（在標准中）。 讓我們在繼續之前澄清它們：

• 零初始化：存儲器在字節級別填充為0。
• 常量初始化：將預先計算的（編譯時）字節模式復制到對象的內存位置
• 靜態初始化：零初始化，然后進行常量初始化
• 動態初始化：執行一個函數來初始化內存

一個簡單的例子：

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

• 靜態對象 （包括變量）首先被零初始化 ，然后被靜態初始化 。

是的，沒有。

該標准要求首先將對象初始化為零，然后將它們初始化為：

• 如果可能的話，初始化常量
• 否則動態初始化（編譯器無法在編譯時計算內存內容）

注意：在進行常量初始化的情況下，編譯器可能會遵循as-if規則而忽略第一個零初始化的內存。

我有一些關於初始化問題的查詢（ 存儲類問題也可能與此有關）：

• 全局對象 （未使用static關鍵字定義）也是靜態對象，對嗎？

是的，在文件范圍內， static對象只是符號的可見性 。 可以從另一個源文件中按名稱引用全局對象，而static對象名稱完全位於當前源文件的本地。

混亂源於在許多不同情況下對世界static的重用：

• 全局對象也像靜態對象一樣通過上述兩個步驟初始化，對嗎？

是的，實際上是本地靜態對象。

• 什么是靜態初始化 ？ 它是否涉及初始化靜態對象（使用static關鍵字定義）？

不，如上所述，它是指在不執行用戶定義的函數的情況下初始化對象，而是在對象的內存上復制預先計算的字節模式。 請注意，對於稍后將被動態初始化的對象，這只是將內存清零。

• 我還讀到了在執行線程首次進入該塊時，使用static關鍵字在塊內（即在函數中）定義的對象已初始化！ 這意味着本地靜態對象不會在執行主函數之前初始化。 這意味着它們沒有被初始化為上述兩個步驟，對嗎？

盡管實際上只有第一次執行通過了它們的定義，但它們是通過兩步過程進行初始化的。 因此，過程相同，但時間略有不同。

但是實際上，如果它們的初始化是靜態的（即，內存模式是編譯時模式）並且不占用其地址，則可以將它們優化。

請注意，在動態初始化的情況下，如果初始化失敗（本應初始化它們的函數會拋出異常），則下一次流控制通過它們的定義時，它將重新嘗試。

• 動態初始化是指由新操作員創建的對象的初始化，對嗎？ 它可能像myClass obj = myClass(100);一樣引用初始化myClass obj = myClass(100); 或myClass obj = foo();

完全不是指需要執行用戶定義函數的初始化（注意：就C ++語言而言， std::string具有用戶定義的構造函數）。

編輯：感謝Zach指向我，我錯誤地稱靜態初始化為C ++ 11標准稱為常量初始化； 現在應該修復此錯誤。

Answer 2

我相信有三個不同的概念：初始化變量，變量在內存中的位置，變量的初始化時間。

第一：初始化

當在內存中分配變量時，典型的處理器會保持不變，因此該變量將具有與其他人之前存儲的值相同的值。 為了安全起見，一些編譯器添加了額外的代碼以初始化其分配為零的所有變量。 我認為這就是您所說的“零初始化”。 當您說：

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

但是，如果您對編譯器說：

 int i = 10;

然后編譯器指示處理器將10放入內存中，而不是保留舊值或將其設置為零。 我認為這就是您所說的“靜態初始化”。

最后，您可以這樣說：

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

然后處理器在執行int i;時會“歸零初始化”（或保留舊值） int i; 然后當它到達第i = 11行時，它會將變量“動態初始化”為11（第一次初始化后可能會發生很長時間。

第二：變量的位置

有：基於堆棧的變量（有時稱為靜態變量）和內存堆變量（有時稱為動態變量）。

可以使用以下方法在堆棧段中創建變量：

int i;

或像這樣的內存堆：

int *i = new int;

不同之處在於，退出函數調用后，堆棧段變量丟失，而內存堆變量則保留，直到您說出delete i;為止delete i; 。 您可以閱讀匯編語言書籍以更好地理解它們之間的區別。

第三：變量初始化的時間

當您輸入在其中定義的函數調用時，堆棧段變量是“零初始化的”或“靜態初始化的”。

當new操作符首次創建內存堆變量時，該變量將被“零初始化”或“靜態初始化”。

最后的話

您可以考慮一下static int i; 作為一個全局變量，范圍僅限於定義它的功能static int i; 之所以會這樣，是因為“靜態聽到”意味着另一件事（退出例程時它不會被破壞，因此它保留了其價值）。 我不確定，但我認為static int i;的技巧是 是將其放入main()的堆棧中，這意味着直到您退出整個程序（它保留第一個初始化），它才會被銷毀，或者它可能存儲在應用程序的數據段中。