初始化后重新初始化的 C++ 静态成员

Question

我正在尝试实现“HasUtility”模板类的设计，允许创建模板化静态成员（实用程序）并维护所有实用程序（基类）的列表

代码如下：

StaticUtilityBase.h：

#include <vector>
#include <iostream>

class StaticUtilityBase {
public:
    static std::vector<StaticUtilityBase*> all;
    StaticUtilityBase() {
        all.push_back(this);
        printAllState();
    }
    static void printAllState() {
        std::cout << "All size is " << all.size() << ", address is " << &all << std::endl;
    }
};

template <typename T> class StaticUtility : public StaticUtilityBase {};

template <typename T> class HasUtility  {
public:
    static StaticUtility<T> utility;
};

template <typename T> StaticUtility<T> HasUtility<T>::utility;

TemplateUtility.cpp：

#include "StaticUtilityBase.h"
std::vector<StaticUtilityBase*> StaticUtilityBase::all;

还有主要的：

#include <iostream>
#include "StaticUtilityBase.h"
class A {};
class B {};
int main() {
    std::cout << "Initializations done" << std::endl;
    StaticUtilityBase::printAllState();
    HasUtility<A>::utility; //Tell to the compiler that the static member is used so the constructor
    HasUtility<B>::utility; // of utility is used before main execution, during initializations
}

执行时我有以下结果：

All size is 1, address is 0x562942baa1f0
All size is 2, address is 0x562942baa1f0
Initializations done
All size is 0, address is 0x562942baa1f0

所有尺寸最后仍应为 2。 看起来在“实用程序”成员初始化后重新初始化了“全部”！ 地址是相同的，所以我认为它是同一个对象。也许它是从一个空的复制而来的？？欢迎任何帮助！

我使用 gcc 和 C++17

Answer 1

您正在从另一个静态对象（在本例中为 template <typename T> StaticUtility<T> HasUtility<T>::utility;）的构造函数中访问一个静态对象（在本例中为 StaticUtilityBase::all）。

由于跨翻译单元的不同静态对象的初始化之间没有顺序保证，因此您尝试执行的操作将不起作用。

更多信息请参见https://en.cppreference.com/w/cpp/language/siof。

验证这一点的简单方法是将第二个静态对象添加到StaticUtilityBase，它在构造时会打印出来： static int printer = []()->int{std::cout << "Initing StaticUtilityBase\n"; return 0;}()