class 静态变量初始化的规则是什么？

Question

我有一些遗留代码，我需要为消息添加一个新的 class（这与我的问题无关）。但事实证明，我需要声明一个空的构造函数才能初始化一些静态。不是默认构造函数或编译器提供的，而是用户定义的空。我试图将代码缩减为 MWE，这里是我得到的：

#include <iostream>

using namespace std;

struct Test
{
    Test() {cout << "Test::Test()" << "\n";}
    void dummy(){}
};

template<typename T>
struct Message
{
    Message()
    {
        test.dummy(); // this call have to be here in order to initialize Test, but why?
    }

    static Test test;
};

template<typename T>
Test Message<T>::test;

struct A : public Message<A>
{
    //A(){} // uncomment this (and comment the default one) to call the Test constructor
    A() = default;
};

int main()
{
}

事情是这样的：

程序本身是空的，即没有创建任何实例。
有一个 A class 的 CRTP，这似乎对示例很重要。
A 的基类有一个静态声明，我期待它的构造函数被调用。
有一个对函数的虚拟调用，它什么都不做，但也很关键。

问题是，如果我不提供自定义构造函数，则永远不会调用静态构造函数。我不明白为什么我需要这个？默认值或编译器生成有什么区别？为什么我需要调用虚拟函数？

我相信这是有规定的。我用不同版本的 gcc 和 clang 检查了它——行为是一样的。我非常感谢指向 standard/documentation.

的链接

Answer 1

如果您将 A 构造函数保留为默认值并且从不调用它，则无需生成它，因此也无需创建 test。如果您在定义时明确默认它，调用 A 构造函数或访问 A::test 它将被正确初始化。

12.1 Constructors [class.ctor]

7 A default constructor that is defaulted and not defined as deleted is implicitly defined when it is odr-used (3.2) to create an object of its class type (1.8) or when it is explicitly defaulted after its first declaration.

struct A : public Message<A>
{
    A() = default; // no constructor is emitted unless A is instantiated

    A(); // declaration
};

A::A() = default; // explicit default definition

int
main()
{
    A a; // instantiation
    A::test; // just explicitly access test so it is initialized regardless of A constructor
}

Answer 2

C++14 [temp.inst]/2:

Unless a member of a class template or a member template has been explicitly instantiated or explicitly specialized, the specialization of the member is implicitly instantiated when the specialization is referenced in a context that requires the member definition to exist; in particular, the initialization (and any associated side-effects) of a static data member does not occur unless the static data member is itself used in a way that requires the definition of the static data member to exist.

这清楚地表明 Message<A>::test 不会被初始化，除非它以需要其定义存在的方式使用。

程序中唯一需要定义的表达式是 Message<A> 的构造函数中的 test.dummy() ；因此，如果删除该表达式，则不得初始化 test。

对于存在 test.dummy() 的情况，请注意它位于模板函数内部，即 Message<A> 的构造函数。如果从未实例化此构造函数，则不会考虑 test.dummy()。

正如 VTT 所指出的，[class.ctor] 表示 A 的显式默认构造函数意味着没有定义构造函数，除非使用了 A。

您的代码不使用 A，因此未定义 A 的构造函数，因此没有调用基础 class 构造函数（这只会如果定义了 A 的构造函数，则会发生），因此构造函数模板 Message<A>() 未实例化，因此 test 不需要存在。

class 静态变量初始化的规则是什么？

What are rules for a class static variable initialization?

c++

static

crtp