内联初始化静态常量 class 成员的初始化顺序保证

Question

假设我有一个 static const int class 成员变量。它直接在 class 定义中初始化，但它在 .cpp 中没有定义（这没关系，因为它不是 odr-used）。

此外，假设此常量在另一个 class 的构造函数初始化列表中使用，并且为另一个 class.

创建了一个全局实例

// mytype1.hpp
class MyType1
{
public:
    static const int g_myConstant = 42; // no definition in cpp
};

// mytype2.hpp
class MyType2
{
public:
    MyType2();
private:
    int m_myMember;
};

// mytype2.cpp
MyType2::MyType2()
    : m_myMember(MyType1::g_myConstant)
{
}

// otherfile.cpp
// is the reference to MyType1::g_myConstant in the ctor well defined?
MyType2 myType2GlobalInstance;

myType2GlobalInstance 的构造是否明确？换句话说：C++对static constclass成员变量的静态初始化顺序做了什么保证？

由于没有该常量的定义，因此可能没有需要初始化的内存，并且该变量的行为更像是预处理器宏..但这有保证吗？常量定义与否有区别吗？

如果成员变量是static constexpr，它会改变什么吗？

Answer 1

对于静态初始化，直到 C++14，零初始化发生在常量初始化之前。从 C++14 开始，常量初始化发生而不是零初始化。常量初始化基本上发生在由常量表达式（或 constexpr 构造函数）值初始化的对象和引用中。详情 here.

允许编译器使用常量初始化来初始化其他静态对象，前提是它可以保证值与遵循标准初始化顺序相同。 在实际上，常量初始化在编译时执行，并且预先计算的对象表示作为程序映像的一部分存储。如果编译器不这样做，它仍然必须保证此初始化发生在任何动态初始化之前。

m_myMember不是静态初始化的，因为它的class构造函数不是constexpr。 g_myConstant 常量初始化。使用static constexpr强制编译器在编译时初始化该值，不使用constexpr，编译器可能会在编译时初始化。你的构造很明确。

从cppreference看这个例子：

#include <iostream>
#include <array>

struct S {
    static const int c;
};
const int d = 10 * S::c; // not a constant expression: S::c has no preceding
                         // initializer, this initialization happens after const
const int S::c = 5;      // constant initialization, guaranteed to happen first
int main()
{
    std::cout << "d = " << d << '\n';
    std::array<int, S::c> a1; // OK: S::c is a constant expression
//  std::array<int, d> a2;    // error: d is not a constant expression
}

但是现在，如果我们改变初始化顺序，它会编译：

#include <iostream>
#include <array>

struct S {
    static const int c;
};
//both inits are now constant initialization
const int S::c = 5;
const int d = 10 * S::c;
int main()
{
    std::cout << "d = " << d << '\n';
    std::array<int, S::c> a1;
    std::array<int, d> a2; //now, it's ok
}

内联初始化静态常量 class 成员的初始化顺序保证

Initialization order guarantees for inline-initialized static const class member

c++

c++11

initialization

static-members

static-order-fiasco