在 C++ 中使用静态常量成员初始化另一个静态常量

Question

我面临以下问题：

我有一个 Color 类，就这个问题而言，它简化为：

// Color.h
struct Color {
    int r,g,b;
    Color() : r(0), g(0), b(0) {}
    Color(int r_, int g_, int b_) : r(r_), g(g_), b(b_) {}
    static const Color Red;
    static const Color Magenta;
};

// Color.cpp
#include "Color.h"
const Color Color::Red (255,0,0);
const Color Color::Magenta (255,0,255);

即，我想使用类名作为一些预定义颜色的范围。

现在我在全局范围内的用户文件中：

//user.cpp
#include "Color.h"
static const Color colors[2] = { Color::Red, Color::Magenta };

当我使用 colors[i] 时，我看到它们被 0 填充。 我查了一下，发现首先调用了空构造函数（这没有意义，原因很快就会揭示），然后我将空 c'tor 更改为：

    Color() : r(200), g(200), b(200) {}

得到了同样的结果。

我尝试将颜色定义为 constexpr，如下所示：

    static constexpr Color Red (255, 0, 0);

但它说： 数字常量之前的预期标识符

然后像这样：

    static constexpr Color Red = {255, 0, 0};

像这样：

    static constexpr Color Red = Color(255, 0, 0);

但随后编译失败，因为“'Color' 未在此范围内声明”和“Red 的类型不完整”（真的吗？） 因此，现在使用空 c'tor 确实没有意义，而是将整个内存初始化为 0。

在运行时我可以使用静态 const Colors 并且它可以工作。

我这个行为竟然定义明确？是否取决于编译/链接顺序？

我该如何解决？

谢谢

Answer 1

您遇到了Static Initialization Order Fiasco。听起来您的 colors 数组在 Red 和 Magenta 对象之前被初始化。

一个解决方案是Construct On First Use Idiom：

// Color.h
struct Color {
    int r,g,b;
    Color() : r(0), g(0), b(0) {}
    Color(int r_, int g_, int b_) : r(r_), g(g_), b(b_) {}
    static const Color& Red();
    static const Color& Magenta();
};

// Color.cpp
#include "Color.h"
const Color& Color::Red()
{ static const Color red(255,0,0); return red; }
const Color& Color::Magenta()
{ static const Color magenta(255,0,255); return magenta; }

//user.cpp
#include "Color.h"
static const Color colors[2] = { Color::Red(), Color::Magenta() };