在 C++ 应用程序中使用全局变量

Question

我使用全局变量没有任何明显问题，但想知道我使用全局变量是否存在潜在问题或缺点。

在第一个场景中，我将 const 全局变量包含到 globals.h 文件中，然后将标头包含到需要访问任何一个全局变量的各种实现文件中：

globals.h
const int MAX_URL_LEN = 100;
const int MAX_EMAIL_LEN = 50;
…

在第二种情况下，我在应用程序执行时在实现文件中声明并初始化全局变量。这些全局变量永远不会再被修改。当我需要从不同的实现文件访问这些全局变量时，我使用 extern 关键字：

main.cpp
char application_path[128];
char data_path[128];
// assign data to globals
strcpy(application_path,  get_dll_path().c_str());
…

do_something.cpp
extern char application _path[]; // global is now accessible in do_something.cpp

关于上面的第一种情况，我考虑过删除所有不同的“include globals.h”，并在需要访问这些全局变量的地方使用 extern，但没有这样做，因为只包含 globals.h 非常方便。

我担心每个包含 globals.h 的实现文件会有不同版本的变量。

我应该使用 extern 而不是在需要访问的任何地方都包含 globals.h 吗？

请指教，谢谢。

Answer 1

你的实现现在很好。当全局变量成为问题时

1. 您的程序在增长，您的全局变量数量也在增长。
2. 新加入团队的人不知道你在想什么。

当您的程序变成多线程时，数字 1 变得特别麻烦。然后您有许多线程使用相同的数据，您可能需要保护，这对于仅使用全局变量列表是很困难的。 通过根据某些标准（例如目的或主题）将数据分组到单独的文件中，您的代码会随着代码的增长而变得更易于维护，并且您可以为项目中的新程序员留下面包屑以了解软件的工作原理。

Answer 2

全局变量的一个问题是，当您在代码中包含第 3 方库时，有时它们会使用与您的名称相同的全局变量。有时候全局是有意义的，但如果可能的话，你也应该注意做一些事情，比如把它放到一个命名空间中。

Answer 3

全局可变变量

• 在所有代码中提供不可见的影响线，并且
• 您不能依赖它们的值，或者它们是否已被初始化。

也就是说，全局可变变量对数据流的作用就像全局goto曾经对执行流所做的那样，造成了意大利面的混乱，浪费了大家的时间。

常量全局变量更好，但即使是你遇到的那些

• 初始化顺序惨败。

我记得当我意识到我在包装一个众所周知的 GUI 框架时遇到的所有麻烦都是由于它不必要地使用了全局变量并引发了初始化顺序的失败时，我是多么生气。首先，愤怒是针对作者的，然后是针对我自己的愚蠢，没有意识到发生了什么（或者更确切地说，没有发生）。无论如何。

解决所有这些问题的一个明智的方法是迈耶斯的单身人士，比如

inline
auto pi_decimal_digits()
    -> const string&
{
    static const string the_value = compute_pi_digits();
    return the_value;
}

对于从某个知道值的地方动态初始化的全局变量，“一个程序员的常量是另一个程序员的变量”，没有好的解决方案，但一个实际的解决方案是接受运行时错误的可能性并至少检测到它：

namespace detail {
    inline
    auto mutable_pi_digits()
        -> string&
    {
        static string the_value;
        return the_value;
    }
}  // namespace detail

inline
void set_pi_digits( const string& value )
{
    string& digits = detail::mutable_pi_digits();
    assert( digits.length() == 0 );
    digits = value;
}

inline
auto pi_digits()
    -> const string&
{ return detail::mutable_pi_digits(); }