调用常规 getID 的模板 getID答案

【问题标题】：Template getID calling regular getID调用常规 getID 的模板 getID
【发布时间】：2019-10-29 08:51:40
【问题描述】：

我在某处看到过该代码，但我不知道它是如何工作的。请解释:( 我的猜测是模板函数正在保存其他函数的状态。

代码：

#include <iostream>

int getID() {
    static int id = 0;
    return id++;
}

template <typename T>
int getID2() {
    static int id2 = getID();
    return id2;
}

int main() {
    std::cout << getID2<int>() << std::endl;
    std::cout << getID2<int>() << std::endl;
    std::cout << getID2<double>() << std::endl;
    std::cout << getID2<double>() << std::endl;
    std::cout << getID2<int>() << std::endl;

    return 0;
}

输出：

【问题讨论】：

应该指出，这些函数很可能不按照原作者的意图进行。显然，第一个会生成不断增加的（对于所有实际目的而言都是唯一的）ID。第二个（模板）创建一系列不断增加的 ID，每个 ID 都在自己的单独范围内，从第一个版本中提取的 ID 开始。除了...除了这不是真的，因为两个计数器不同步，所以很有可能，范围将重叠。它的“有趣”之处在于，根据使用情况，它实际上可能“起作用”。

标签： c++ variables static initialization local

【解决方案1】：

每个具有自己类型的模板调用都是自己的函数。本质上，您的代码包含

int getID2_int() ..

和

int getID2_double() ..

作为两个独立的函数。在每个单独的函数中，您都有

static int id2

它只被初始化一次，所以 getID 被调用两次——一次来自 int 版本，一次来自 double 版本。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，不同的模板特化是不同的函数，即getID2<int>和getID2<double>是不同的函数。

当你第一次调用getID2<int>()时，你初始化了一个static变量

static int id2 = getID();

依次调用getID()，它初始化一个static int

 static int id = 0;

并返回i++。 i++ 是i 的后自增，即getID() 返回i（设置为0），然后自增i（为1）；因为i 是静态的，所以它会在下一次调用getID() 时保持其值1。返回值0存储在getID2<int>的静态变量id2中。

第二次调用getID2<int>时，会跳过id2的初始化，getID2<int>只返回其值0。

现在，当您调用 getID2<double> 时，id2 将使用返回值 getID() 进行初始化。然而这一次，getID() 的静态变量i 已经初始化，它等于 1。因此getID() 返回 1，并将i 递增到 2。返回值 1 传递给getID2<double>，它将其static int id2 变量初始化为id2=1。

在下一次调用getID2<double>时，id2已经初始化为1，因此getID2<double>只返回1。

【讨论】：

【解决方案3】：

函数的静态变量只在函数第一次获得控制权时初始化一次。

所以当函数特化getID2<int>第一次被调用时

std::cout << getID2<int>() << std::endl;

它的静态变量id2被非模板函数的静态变量id的值初始化为0（注意非模板函数的return语句中使用了post-递增运算符

return id++;

所以函数的返回值就是变量id在递增前的值。）

。所以在函数模板特化的第二次调用中

std::cout << getID2<int>() << std::endl;

声明

static int id2 = getID();

被跳过，函数再次输出0。

这同样适用于函数模板特化getID2<double>，但在这种情况下，在函数的第一次调用中，id 的值已经更改为 1。所以所有特化调用都返回初始化的静态变量id2 的值为 1。

std::cout << getID2<double>() << std::endl;

在随后的专业化调用中再次声明

static int id2 = getID();

被跳过，因为静态变量 id2 已经初始化。

注意模板函数的特化是不同的函数。

来自 C++ 17 标准（9.7 声明语句）

4 使用静态存储动态初始化块范围变量持续时间 (6.7.1) 或线程存储持续时间 (6.7.2) 第一次控制通过它的声明;这样的变量是在其初始化完成时被认为已初始化......

【讨论】：