谈谈全局变量初始化顺序探究

2023-12-03 03:10:25

在上一篇文章《调试实战 —— dll 加载失败之全局变量初始化篇》中，笔者和大家分享了一个由于全局变量初始化顺序导致的 dll 加载失败的例子。虽然我们明确了造成问题的原因是全局变量初始化顺序，但也仅仅止步于知道了问题所在，并没有进一步地追根究底，弄明白为什么会这样。

那么，本文就带大家一起探究一下全局变量初始化顺序的奥秘。

全局变量初始化顺序的机制

在 C++ 语言中，全局变量的初始化顺序是由编译器和链接器共同决定的。编译器负责将源代码中的全局变量声明编译成机器代码，而链接器则负责将这些机器代码链接成可执行文件。

编译器在编译源代码时，会首先将所有全局变量声明编译成机器代码，然后将这些机器代码按照一定的顺序排列起来。这种顺序通常是按照全局变量在源代码中的出现顺序来排列的。

链接器在链接可执行文件时，会按照编译器生成的机器代码顺序，将这些机器代码链接在一起。在这个过程中，链接器会将所有全局变量的初始化代码链接到可执行文件的开头。

全局变量初始化顺序的重要性

全局变量的初始化顺序非常重要，因为它会影响到程序的运行。如果全局变量的初始化顺序不正确，就有可能导致程序出现各种各样的问题，比如：

如何控制全局变量的初始化顺序

为了避免由于全局变量初始化顺序不正确而导致的问题，我们可以通过以下方法来控制全局变量的初始化顺序：

显式的初始化语句

显式的初始化语句是指在全局变量声明的同时，直接对其进行初始化。这种方法是最简单、最直接的控制全局变量初始化顺序的方法。

例如：

int g_nGlobalVariable = 0;

上面的代码显式地将全局变量 g_nGlobalVariable 初始化为 0。这样，编译器在编译源代码时，就会将 g_nGlobalVariable 的初始化代码放在可执行文件的开头。

静态变量

静态变量是指在函数或类中声明的变量，但没有使用 static 修饰。静态变量的初始化顺序与全局变量相同，都是由编译器和链接器共同决定的。

例如：

class MyClass
{
public:
    static int s_nStaticVariable;
};

int MyClass::s_nStaticVariable = 0;

上面的代码声明了一个静态变量 s_nStaticVariable，并在类的定义之外对其进行了初始化。这样，编译器在编译源代码时，就会将 s_nStaticVariable 的初始化代码放在可执行文件的开头。

构造函数和析构函数

构造函数和析构函数是类中的特殊函数，分别用于在创建对象时初始化对象，以及在销毁对象时释放对象的资源。构造函数和析构函数的执行顺序也是由编译器和链接器决定的。

例如：

class MyClass
{
public:
    MyClass()
    {
        // 构造函数
    }

    ~MyClass()
    {
        // 析构函数
    }
};

上面的代码定义了一个类 MyClass，并在类中定义了构造函数和析构函数。构造函数和析构函数的执行顺序与全局变量和静态变量的执行顺序相同，都是由编译器和链接器决定的。

总结

全局变量的初始化顺序是由编译器和链接器共同决定的。编译器负责将源代码中的全局变量声明编译成机器代码，然后将这些机器代码按照一定的顺序排列起来。链接器在链接可执行文件时，会按照编译器生成的机器代码顺序，将这些机器代码链接在一起。

全局变量的初始化顺序非常重要，因为它会影响到程序的运行。如果全局变量的初始化顺序不正确，就有可能导致程序出现各种各样的问题。

我们可以通过以下方法来控制全局变量的初始化顺序：

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