是否可以使用 C++17 内联成员强制跨 TU 的全局变量的初始化顺序？

Question

这主要是一个好奇心驱动的问题，我不打算写这样的代码。这是关于动态初始化顺序的跟进。

根据我在答案中给出的内容，内联静态成员变量按照它们类在源代码中出现的顺序进行初始化 if 这样的顺序在不同的地方是相同的它们都出现的所有翻译单元 (TU)。

此外，[basic.start.dynamic]-3.1 部分适用于偏序（其他内联静态）和有序变量。也就是同一个TU里的普通全局变量。

所以，给出这个例子：


//A.hpp
struct A{
    inline static int a=foo();// Some function with possible side-effects
};

//B.hpp
struct B{
   inline static int b=foo();
};

//X.cpp
int x1 = foo();
#include "A.hpp"
int x2 = foo();
#include "B.hpp"
int x3 = foo();

//Y.cpp
int y1 = foo();
#include "A.hpp"
int y2 = foo();
#include "B.hpp"
int y3 = foo();

变量是否按以下顺序初始化？

(x1,y1)顺序未定，
a,
(x2,y2)顺序未定，
b,
(x3,y3) 顺序未定。

此外，如果翻译单元只有类之一，规则是否仍然适用？

//Z.cpp
int z1 = foo(); // Initialized with (x1,y1) ?
#include "A.hpp"
int z2 = foo(); // Initialized with (x2,y2) or anytime later ?

特别是，包含 A:: 是否会创建一个障碍，保证 z2 在 (x1,y1) 之后初始化？

结果：

g++ 10.1.0： x1=1 a=2 x2=3 b=4 x3=5 y1=6 y2=7 y3=8 z1=9 z2=10
clang++ 10.0.0: a=1 b=2 x1=3 x2=4 x3=5 y1=6 y2=7 y3=8 z1=9 z2=10

两个编译器至少对一组 x,y 变量打破了我的假设。我错过了什么？我主要参考这个

If V and W have ordered initialization and the definition of V is appearance-ordered before the definition of W, or if V has partially-ordered initialization, W does not have unordered initialization, and for every definition E of W there exists a definition D of V such that D is appearance-ordered before E, then

我是不是看错了这一段？我不太确定 ors 和 ands。

Answer 1

让我们稍微简化一下您的示例，使其更易于理解：

// X.cpp
int x1 = foo();
inline int a = foo();
int x2 = foo();

// Y.cpp
int y1 = foo();
inline int a = foo();
int y2 = foo();

你的问题是x1是否保证在y2之前初始化，y1是否保证在x2之前初始化。

答案是否定的。正如我所解释的动态初始化的部分排序规则的效果是，每个翻译单元的外部内联变量的“实例”在概念上被视为一个单独的变量；对象本身（只有一个）在第一次初始化时任何相应的名义变量都将被初始化。

例如，一个特定的排序会在 Y 翻译单元之前执行整个 X 翻译单元。在这种情况下，初始化的顺序是 x1、a、x2、y1（没有操作，因为 a 之前已初始化），y2. （编译器同样可以在 X 中的所有内容之前对 Y 中的所有内容进行排序，或者将它们交错排列。）

引用的 [basic.start.dynamic]/3.1 来自比我在回答中考虑的更新版本的标准，但基本逻辑是相同的。让 V = x1 和 W = y2。根据3.1，如果

，V会在W之前初始化

V and W have ordered initialization and the definition of V is appearance-ordered before the definition of W,

“或”

V has partially-ordered initialization, W does not have unordered initialization, and for every definition E of W there exists a definition D of V such that D is appearance-ordered before E

不满足第一个条件，因为 V 不是 W 之前的 appearance-ordered。第二个条件也不满足，因为 V 和 W 每个只有一个定义，正如我所说，它们不是 appearance-ordered.

是否可以使用 C++17 内联成员强制跨 TU 的全局变量的初始化顺序？

Can initialization order of global variables across TUs be forced with C++17 inline members?

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