为什么在 C 中交换全局变量声明会导致意外行为？

C 中的全局初始化顺序：忽略依赖关系

在 C 中，翻译单元内全局变量的初始化顺序是明确定义的。但是，全局变量之间的依赖关系可以被忽略，从而导致令人惊讶的行为。

考虑以下代码：

<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 编译时，预期输出为：

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

这是因为全局变量globalFoo是在调用静态方法Foo::addToGlobal()之前初始化的。但是，如果我们交换 globalFoo 和虚拟声明的顺序，输出将变为：

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

看起来 Foo 的实例方法是在未构造的实例上调用的。这是因为全局初始化的顺序忽略了依赖关系。

为了确保 Foo 的构造函数在初始化 dummy 之前被调用，我们需要确保在同一翻译单元中 globalFoo 在 dummy 之前定义。或者，我们可以使用指向全局实例的静态指针，该指针在任何动态初始化之前将被初始化为 null。然后 addToGlobal 方法可以检查指针是否为空，并在必要时创建全局 Foo。

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