静态初始化顺序灾难（Static Initialization Order Fiasco）-编程阁

前言：童鞋们有没有遇到过程序已启动就莫名地崩溃了？很多时候SIOF（Static Initialization Order Fiasco）是罪魁祸首。今天来讲讲静态初始化顺序问题。

一、先看个例子

二、初始化逻辑

2.1 静态初始化

2.2 动态初始化

三、如何避免

3.1 判断是否是全局初始化阶段导致的崩溃

3.2 推荐的解决措施

一、先看个例子

假如我们有一个全局单例，在logger.cpp文件中：

// logger.cpp class Logger { public: void log(const char* msg); }; Logger g_logger; // 全局对象

在另一个service.cpp文件中，使用了上面的g_logger全局对象：

// service.cpp extern Logger g_logger; class Service { public: Service() { g_logger.log("Service started"); } }; Service g_service;

童鞋们看出上面代码中的问题了吗？

在对g_service对象进行构造的时候，很容易导致崩溃！为什么呢？

如果g_looger对象先于g_service对象初始化，那么就是安全的。那如果g_logger对象初始化在后，那么可怕的崩溃就发生了！

这就是初始化顺序问题导致的灾难。对于上述两个对象初始化谁先谁后，其实是无法保证的，因为它们在两个不同的源文件中，编译器的链接顺序是不确定的。【注：在同一源文件中的全局对象，初始化是按照其定义顺序进行的】

二、初始化逻辑

C++把全局、静态变量(非局部)的初始化分为两种：

2.1 静态初始化

零初始化：内存清0

常量初始化：编译器就能够确定的常量表达式，如：

int num = 2; const double pi = 3.14159;

这类初始化是程序启动前就完成了，几乎不会产生什么问题。

2.2 动态初始化

运行时的初始化，如：

调用构造函数：如，第一节中列举的例子

函数返回值初始化：如

int num = caculate();

这类初始化在程序一启动时候执行（在主程序之前，如main()）。如果不注意初始化顺序，很容易出现程序崩溃问题。

三、如何避免

3.1 判断是否是全局初始化阶段导致的崩溃

全局初始化阶段崩溃，一般调用栈会出现以下关键字眼：

_init_term、__static_initialization_and_destruction_* global constructors keyed to dynamic initializer for

3.2 推荐的解决措施

使用函数内的静态局部变量，其特点是：

首次进入时才进行构造；
初始化顺序由调用流决定；
线程安全（C++11及之后）。

根据这个思想，将第一节中的代码进行优化：

// logger.cpp class Logger { public: void log(const char* msg); }; Logger& getLogger() { static Logger m_log; //静态局部，首次调用时构造，线程安全（C++11） return m_log; }

// service.cpp class Service { Service() { getLogger().log("Service started"); // 此时保证 Logger 已初始化 } }; Service g_service; // 仍然可以是全局，但它内部访问的是函数内 static

这就简单、完美地解决了初始化顺序导致的崩溃灾难！

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