C中静态变量的初始化答案

【问题标题】：The initialization of static variables in CC中静态变量的初始化
【发布时间】：2012-10-26 09:48:51
【问题描述】：

我有一个关于在 C 中初始化静态变量的问题。我知道如果我们声明一个默认值为0 的全局静态变量。例如：

static int a; //although we do not initialize it, the value of a is 0

但是下面的数据结构呢：

typedef struct
{
    int a;
    int b;
    int c;
} Hello;

static Hello hello[3];

hello[0]、hello[1]、hello[2]的每个结构中的所有成员是否都初始化为0？

【问题讨论】：

标签： c static struct initialization

【解决方案1】：

是的，所有成员都针对具有静态存储的对象进行了初始化。见C99 Standard (PDF document)中的6.7.8/10

如果具有自动存储持续时间的对象未显式初始化，则其值是不确定的。 如果具有静态存储持续时间的对象未显式初始化，则：
— 如果是指针类型，则初始化为空指针；
— 如果它具有算术类型，则将其初始化为（正或无符号）零；
— 如果是聚合，则每个成员都根据这些规则（递归地）初始化；
— 如果它是一个联合，则第一个命名的成员根据这些被初始化（递归）规则。

要将对象中的所有内容（无论是否为static）初始化为0，我喜欢使用通用零初始化器

sometype identifier0 = {0};
someothertype identifier1[SOMESIZE] = {0};
anytype identifier2[SIZE1][SIZE2][SIZE3] = {0};

C 中没有部分初始化。对象要么完全初始化（在没有不同值的情况下为正确类型的 0），要么根本没有初始化。
如果要部分初始化，则不能一开始就初始化。

int a[2]; // uninitialized
int b[2] = {42}; // b[0] == 42; b[1] == 0;
a[0] = -1; // reading a[1] invokes UB

【讨论】：

你能解释一下这一行吗？ a[0] = -1;
这是简单的分配。在a 被定义（并且未初始化）之后，读取a[0] 或a[1] 调用UB。分配给a[0] 后，您可以安全地从那里读取，但不能从a[1] 读取。

【解决方案2】：

是的，只要它们具有静态或线程存储持续时间。

C11 (n1570)，第 6.7.9 节初始化 #10

如果具有静态或线程存储持续时间的对象未初始化明确地，那么：

[...]

如果它具有算术类型，则将其初始化为（正或无符号）零；

如果是聚合，每个成员都根据这些规则进行初始化（递归），并且任何填充都被初始化为零位；

[...]

【讨论】：

draft of the C11 Standard (PDF document) 可在线免费获取。
"所有具有静态存储持续时间的对象都应在程序启动前初始化（设置为其初始值）。" （c99 pdf 中的 5.1.2.2.2）解决了我的半相关问题。如果您使用静态变量是因为您希望它在函数调用中保留其值（例如运行总计），您是否应该手动将其初始化为 0？没有。

【解决方案3】：

是的，文件范围的静态变量初始化为零，包括结构、数组等的所有成员。

请参阅this question 以供参考（我也会投票决定将其作为重复项关闭）。

编辑：这个问题得到了更好的答案，所以我投票结束那个问题作为这个的副本，而不是。

作为参考，这里是该问题已接受答案中的C FAQ link，尽管此处链接的 C99 和 C11 标准当然是规范的。

【讨论】：

【解决方案4】：

我要补充一点，静态变量（或数组）分为两种类型。

Initialized 是在编译时从代码中赋予值的那些。这些通常存储在 DS 中，尽管这是特定于编译器的。

另一种类型是未初始化静态变量，它们在运行时初始化并存储到 BSS 段中，尽管这也是编译器特定的。

BSS

【讨论】：

【解决方案5】：

对于不想阅读标准的人，https://en.cppreference.com/w/c/language/initialization中也提到了：

隐式初始化

如果没有提供初始化器：

具有自动存储持续时间的对象被初始化为不确定的值（可能是陷阱表示）

具有静态和线程本地存储持续时间的对象为零初始化

【讨论】：