為什麼在 C 中交換全域變數宣告會導致意外行為？

C 中的全域初始化順序：忽略依賴關係

在C 中，翻譯單元內全域變數的初始化順序是明確定義的。但是，全域變數之間的依賴關係可以被忽略，從而導致令人驚訝的行為。

考慮以下程式碼：

<code class="cpp">struct Foo;

extern Foo globalFoo;

struct Foo {
    Foo() { printf("Foo::Foo()\n"); }
    void add() { printf("Foo::add()\n"); }
    static int addToGlobal() {
        printf("Foo::addToGlobal() START\n");
        globalFoo.add();
        printf("Foo::addToGlobal() END\n");
        return 0;
    }
};

Foo globalFoo;
int dummy = Foo::addToGlobal();

int main() {
    printf("main()\n");
    return 0;
}</code>

使用GCC 4.4.3 編譯時，預期輸出為：

Foo::Foo()
Foo::addToGlobal() START
Foo::add()
Foo::addToGlobal() END
main()

這是因為全域變數globalFoo是在呼叫靜態方法Foo::addToGlobal()之前初始化的。但是，如果我們交換 globalFoo 和虛擬聲明的順序，輸出將變為：

Foo::addToGlobal() START
Foo::add()
Foo::addToGlobal() END
Foo::Foo()
main()

看起來 Foo 的實例方法是在未建構的實例上呼叫的。這是因為全域初始化的順序忽略了依賴關係。

為了確保 Foo 的建構子在初始化 dummy 之前被調用，我們需要確保在同一翻譯單元中 globalFoo 在 dummy 之前定義。或者，我們可以使用指向全域實例的靜態指針，該指針在任何動態初始化之前將被初始化為 null。然後 addToGlobal 方法可以檢查指標是否為空，並在必要時建立全域 Foo。

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