C++ 为什么在定义的编译和链接之前引用外部实例的程序

Question

这个问题可以用一个简单的例子来说明:

extern A<bool> a;
B b(a);
A<bool> a("a");

在头文件中:

template<typename T>
class A {
    public:
        A(const char * name) : m_name(name) {}

        const char * name() const {
            return m_name;
        }
        ...
        ...
    private:
        const char * m_name;
};

class B {
    public:
        B(A<bool> & a) {
            printf("%s = %p\n", a.name(), &a);
        }
};

代码实际上编译、链接并生成:

(null) = 0044F604

Demo

我想知道这是否不应该被编译器捕获并失败。

有问题的编译器是gcc 9.2.0 (mingw-w64-i686)。

Answer 1

在 C++ 中，同一翻译单元内的全局对象按照定义的顺序进行初始化(尽管 TU 之间的顺序是 undefined )。请参阅[basic.start.init]/2 :

... Variables with ordered initialization defined within a single translation unit shall be initialized in the order of their definitions in the translation unit.

另一方面，静态存储持续时间的对象的存储空间是在程序加载时分配的，因此每个全局对象从一开始就有一个地址。

一般来说，在 C++ 中，允许引用尚未初始化的对象，但访问它是未定义的行为。一般来说，未定义的行为不需要诊断。

在您的情况下，B 可以通过对 A 的引用来构造，并且它可以保存传入的引用以供以后使用:

class B {
    A<bool> & a_;
    public:
        B(A<bool> & a) : a_(a) { }

        void run() {
            printf("%s = %p\n", a_.name(), &a_);
        }
};