C++ 静态类的静态成员永远不会被引用。它会被确定初始化还是可以从二进制文件中省略？

Question

假设我有一个只有静态成员的类 A。其中一名成员是B类

class A { 
  //...
  static B b;
}

在 A.cpp 文件中，我使用构造函数初始化所有静态成员。

A.cpp:

B A::b(/*constructor arguments*/);

现在，在我的整个项目中，我从未使用过变量 A::b。

这是否意味着编译器或链接器可以从最终二进制文件中完全省略该变量的构造？

即使我从不使用那个变量，它的构造也会影响系统配置。 (例如，它可能会影响外围寄存器)。

我没有使用 makefile。我正在为 AVR uControllers 使用 Atmel Studio。

我如何确定该变量的构造函数将在程序的全局和静态初始化阶段执行？

而且，一般来说，我该如何控制它？(可能有一种情况我需要相反的情况:确保它不会被初始化，除非在某处需要)

我的印象是，如果在任何地方都没有引用该名称，链接器可能会省略初始化代码。

这是真的吗？

如果使用文件 A.cpp 中的其他静态变量，是否会有所不同？也许它与 IDE 自动创建 Makefile 有关，如果没有从内部引用任何内容，它可能会省略整个 cpp 文件

*A.cpp 属于静态库，我将其作为.a 文件包含到项目中

谢谢!

Answer 1

有点复杂，因为它还依赖于链接器。

如果您正在构建静态库 lib*.a，那么在链接期间对象可能不会被拉入可执行文件。在这种情况下，它将不会运行。见GCC C++ Linker errors: Undefined reference to 'vtable for XXX', Undefined reference to 'ClassName::ClassName()'

如果您使用共享库或只是构建一个可执行文件，那么代码将在二进制文件中。那么问题来了，会不会被执行。

静态存储持续时间对象是否被初始化在一定程度上取决于实现(有一些余地允许优化)。 但是 我认为大多数实现通常在main() 之前完成。但是在使用同一翻译单元中定义的任何变量或函数之前，必须初始化静态存储持续时间对象。确切的法律定义见标准的6.8.3.3。见https://stackoverflow.com/a/1273257/14065

现在还有另一件事你必须考虑。翻译单元中的所有静态存储持续时间对象的构造顺序与它们在翻译单元中声明的顺序相同(发生在动态初始化阶段)。注意:翻译单元之间的顺序是未定义的。见https://stackoverflow.com/a/211307/14065

注意:在“动态初始化”阶段之前还有一个“静态初始化”阶段，其中所有静态存储持续时间对象都是零初始化或使用常量表达式初始化。

但是由于“Initialization Order Fiasco”(讨厌这个名字，它不是一个定义明确的惨败，你只需要知道规则，但这是你应该谷歌的名字)。您应该避免在文件范围内使用静态存储持续时间对象(尤其是当它们在文件范围内引用其他静态存储变量时)。

但有解决方法:在函数中创建一个静态存储持续时间并返回一个引用。使用该函数访问对象，这将解决您的初始化顺序问题。

使用函数而不是全局变量:Is access to a static function variable slower than access to a global variable?
求解初始化顺序:https://stackoverflow.com/a/335746/14065