C++ 静态初始化惨败是否适用于类层次结构？

Question

我在静态初始化中遇到了崩溃（调试断言失败：VC++ 2008 中的 CRT 堆指针无效），我不确定我是否理解原因。

我已经在 C++ FAQ 上阅读了有关 static initialization fiasco 的所有内容，我想我已经掌握了它——我不明白为什么会发生这种情况，或者为什么会出现这种情况惨败。

这就是这种情况（为了简洁起见，大多数非静态成员都被省略了）。我有一个类，A，在 A.h 中定义：

class A {
public:
    virtual ~A() { }

    virtual void do_something();
};

然后，我有一个类 C，它有一个嵌套类 B，它是 A 的子类。C 还包含 B 类型的私有静态成员：

class C {
public:
    void do_the_C_thing();

private:
    class B : public A {
    public:
        virtual void do_something();
    };

    static B my_personal_B;
};

最后是C的实现文件，C.cpp，里面包含了my_personal_B的存储单元：

C::B my_personal_B;

C::C() {
}

C::do_the_C_thing() {
    // [...]
    my_personal_B.do_something();
    // [...]
}

void C::B::do_something() {
    // overridden do_something for C's private B class
}

这种模式在很多类中重复出现，每个类都有一个继承自 A 的嵌套类。通过几次代码修订，这一切都可以完美运行，但最近应用程序崩溃并出现以下特定错误消息：

调试断言失败！

程序：
[已编辑].exe
文件：f:\dd\vctools\crt_bld\self_x86\crt\src\dbgheap.c
线路：1511

表达式：_CrtIsValidHeapPointer(pUserData)

如果我点击调试，我会看到 C.cpp 中定义静态成员的行。

这看起来不像是静态的惨败，因为没有任何静态引用 my_personal_B，A 和 B 除了默认构造函数之外都没有任何东西，因此不可能引用其他尚未初始化的静态对象。我理解惨败的方式是，当一个静态对象引用另一个尚未初始化的静态对象时，它就发生了。

不过，如果我将静态成员更改为首次使用时初始化的方法，崩溃似乎就消失了。

所以问题是，为什么会崩溃？

Answer 1

A 类具有虚函数。这意味着编译器会生成一个名为 vtable 的静态对象来保存指向成员函数的指针。因此，尽管您没有在 A 类中定义任何静态对象，但编译器必须这样做。 B 类依赖于该 vtable（对于 A 的虚拟析构函数，如果没有别的）。显然，初始化代码现在正在尝试在 A 的 vtable 构造之前创建 B 类型的对象。

Answer 2

伙计，你为什么要依赖静态初始化？你能说“设计错误”吗？

建议：

如果你不能改变设计，至少一定要设置一个标志“bInitialized”，这样依赖的客户端就可以检查你的对象是否真的被初始化了，并优雅地失败。

恕我直言...