Was ist das „Static Initialization Order Fiasko' (SIOF) in C und wie kann es verhindert werden?

Das Problem der „statischen Initialisierungsreihenfolge“ verstehen

In C umfasst die statische Initialisierung die Initialisierung globaler und statischer Variablen während des Programmstarts. Dieser Prozess kann zu unerwartetem Verhalten führen, das als „statisches Initialisierungsreihenfolge-Fiasko“ (SIOF) bekannt ist.

Betrachten Sie das folgende Codebeispiel:

// file1.cpp
extern int y;
int x = y + 1;

// file2.cpp
extern int x;
int y = x + 1;

In diesem Beispiel sind die Variablen x und y werden in verschiedenen Quelldateien deklariert. Analysieren wir den Kompilierungs- und Verknüpfungsprozess, um die potenziellen Probleme zu verstehen:

Kompilierung:

1. Beim Kompilieren von file1.cpp trifft der Compiler auf y als externe Variable und lässt es nicht zugeordnet. Anschließend weist er Platz für x zu, initialisiert ihn aber nicht.
2. In file2.cpp folgt der Compiler dem gleichen Prozess, lässt x nicht zugewiesen und weist Platz für y zu, ohne ihn zu initialisieren.

Verknüpfung:

1. Während der Verknüpfung die Reihenfolge, in der die Objektdateien abgelegt werden file1.o und file2.o sind nicht angegeben.

2. Wenn file2.o zuerst verknüpft wird, geschieht Folgendes:

   • x wird mit Null initialisiert.
   • y wird dynamisch mit dem mit Null initialisierten x initialisiert, was dazu führt, dass y 1 wird.
   • Schließlich x wird dynamisch mit dem initialisierten y initialisiert, was dazu führt, dass x 2 wird.

Folgen:

Das Verhalten des Programms hängt davon ab die Reihenfolge, in der die Objektdateien verknüpft sind. Dies kann zu unerwarteten und inkonsistenten Ergebnissen führen, da die Werte von x und y je nach Verknüpfungsreihenfolge unterschiedlich sein können.

Standardreihenfolge der Initialisierung:

Das C Standard gibt nicht die Reihenfolge an, in der statische Variablen initialisiert werden. Die Initialisierungsschritte gemäß dem Standard lauten wie folgt:

1. Alle nicht lokalen Objekte auf Null initialisieren.
2. Ein Objekt dynamisch initialisieren (entweder x oder y). Die Reihenfolge dieses Schritts ist nicht festgelegt.
3. Das verbleibende Objekt (entweder x oder y) dynamisch initialisieren.

Im obigen Beispiel ist das Ergebnis, dass sowohl x als auch y sind Wird je nach der Reihenfolge, in der die Objektdateien verknüpft sind, mit unterschiedlichen Werten (entweder 1 oder 2) initialisiert.

Verhindern SIOF:

Um SIOF zu verhindern und konsistentes Verhalten sicherzustellen, wird empfohlen:

• Zirkuläre Abhängigkeiten zwischen statischen Variablen zu vermeiden.
• Statische Variablen mit initialisieren Konstanten oder Ausdrücke, die zur Kompilierungszeit bekannt sind.
• Verwenden Sie die static_assert-Direktive, um zu überprüfen, ob statische Abhängigkeiten während der Kompilierung erfüllt sind Zusammenstellung.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist das „Static Initialization Order Fiasko' (SIOF) in C und wie kann es verhindert werden?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!