定义静态成员变量时怎么不遵循定义顺序？

Question

我知道不同翻译单元的静态变量的初始化顺序问题。但是，我的问题是在一个翻译单元内，实际上是在一个结构内：

template <int size>
struct SlidingTile {
    using AllActions = std::array<int, size>;
    using AllMDDeltas = std::array<int, size>;

    int mdDelta(int i) const {
        return mdDeltas_[i];
    }

    static AllActions computeAllActions() {
        std::cout << "computeAllActions" << std::endl;
        AllActions res;
        for (int i = 0; i < size; ++i) res[i] = i;
        return res;
    }

    static AllMDDeltas computeAllMDDeltas() {
        std::cout << "Entered computeAllMDDeltas" << std::endl;
        AllActions res;
        for (int i = 0; i < size; ++i) res[i] = 10 * allActions_[i];
        std::cout << "Exiting computeAllMDDeltas" << std::endl;
        return res;
    }

private:
    static const AllActions allActions_;
    static const AllMDDeltas mdDeltas_;
};

template <int size>
const typename SlidingTile<size>::AllActions
    SlidingTile<size>::allActions_ = SlidingTile<size>::computeAllActions();

template <int size>
const typename SlidingTile<size>::AllMDDeltas
    SlidingTile<size>::mdDeltas_ = SlidingTile<size>::computeAllMDDeltas();

int main() {
    SlidingTile<3> s;
    std::cout << s.mdDelta(2) << std::endl;
    return 0;
}

输出是：

Entered computeAllMDDeltas
Exiting computeAllMDDeltas
computeAllActions

令我惊讶的是，computeAllMDDeltas 在computeAllActions 之前被调用，因此allActions_ 在computeAllMDDeltas 中使用时不会被初始化。有趣的是，即使在computeAllMDDeltas 中使用了allActions_，也不会调用computeAllActions。

为什么会发生这种情况，在这种情况下建议的方法是什么？

Answer 1

定义静态成员变量时怎么不按照定义顺序？

因为标准说初始化是无序的：

[basic.start.init] /2（N4140标准草案）

... 明确专门化的类模板静态数据成员的定义已排序初始化。其他 类模板静态数据成员（即隐式或显式实例化的特化）具有无序 初始化。 ...

---

在这种情况下建议的方法是什么？

与跨翻译单元的初始化相同：第一次使用时构造成语：

struct SlidingTile {
    // ...
private:
    static const AllActions& allActions() {
        static const AllActions instance = computeAllActions();
        return instance;
    }
    static const AllMDDeltas& mdDeltas() {
        static const AllMDDeltas instance = computeAllMDDeltas();
        return instance;
    }
};