这是一个与 C++ 中的对象初始化有关的问题。
我有一组类（不是实例），继承自一个公共基类，我需要它们在程序启动时在容器（特别是地图）中注册有关自身的信息。
问题是我需要它是动态的。容器是在一个独立的项目中定义的，不同于类。我宁愿避免制作该库的多个硬编码版本，一个用于使用它的每个程序中的每组类。
我想过在每个子类中都有一个特殊类的静态实例，这将在其构造函数中进行注册。但是，我发现没有办法保证容器会在这些对象的构造之前被构造。
我还应该注意，在创建这些子类的任何实例之前，容器中有关子类的信息应该是可用的。
有没有办法做到这一点，或者在一般情况下模仿 C++ 中的静态构造函数？
【问题讨论】：
标签： c++ static-constructor static-initialization
您同时描述了不同的问题。关于具有某种静态初始化的特定问题，一种简单的方法是创建一个假类来执行注册。那么每个不同的类都可以有一个static const X成员，这个成员必须在翻译单元中定义，定义会触发实例的实例化和类的注册。
这并没有解决难题，即初始化订单惨败。该语言不对不同翻译单元中对象的初始化顺序提供任何保证。也就是说，如果你用这样的类编译三个翻译单元，就不能保证假成员的相对执行顺序。这也适用于库：如果您要在其中注册类的容器是全局/静态成员属性，则无法保证已初始化该容器。
如果您可以访问代码，您可以将容器代码修改为使用static local variables，这将是确保初始化顺序的一个步骤。作为可能解决方案的草图：
// registry lib
class registry { // basically a singleton
public:
static registry& instance() { // ensures initialization in the first call
static registry inst;
return inst;
}
// rest of the code
private:
registry(); // disable other code from constructing elements of this type
};
// register.h
struct register {
template <typename T>
register( std::string name ) {
registry::instance().register( name, T (*factory)() ); // or whatever you need to register
}
};
// a.h
class a {
public:
static a* factory();
private:
static const register r;
};
// a.cpp
const register a::r( "class a", a::factory );
// b.h/b.cpp similar to a.h/a.cpp
现在在这种情况下，a 和 b 类的注册之间没有明确的顺序，但这可能不是问题。另一方面，通过在registry::instance 函数中使用局部静态变量，可以保证在调用registry::register 方法之前执行单例的初始化（作为第一次调用instance 方法的一部分）。
如果您无法进行该更改，那么您基本上不走运，并且您不能保证 registry 将在其他翻译单元中的其他静态成员属性（或全局变量）之前被实例化。如果是这种情况，那么您将不得不将类的注册推迟到第一次实例化，并在每个要注册的类的构造函数中添加代码，以确保该类在实际注册之前之前对象的构造。
这可能不是一个解决方案，取决于其他代码是否创建该类型的对象。在工厂函数的特殊情况下（想到的第一个），如果不允许创建 a 或 b... 类型的对象，那么在构造函数调用上的捎带注册也不是解决方案。
【讨论】：
a 的对象，那么将注册调用添加到 a 构造函数将没有任何效果 -- 没有调用构造函数 => 没有执行注册
这违背了 OOP 范式，但是让你的静态成员形成一个由 2 个全局变量引导的链表怎么样？你可以这样做：
ClassRegistrator *head=NULL;
ClassRegistrator *tail=NULL;
struct ClassRegistrator {
... //data that you need
ClassRegistrator *next;
ClassRegistrator(classData ...) {
if (head==NULL) head=tail=this;
else {
tail->next=this;
tail=this;
}
... //do other stuff that you need for registration
}
};
class MyClass { //the class you want to register
static ClassRegistrator registrator;
}
ClassRegistrator MyClass::registrator(...); //call the constructor
我相信全局变量，因为它们不需要构造函数，而只是纯数据，保证在您开始执行时已经初始化你的代码。
显然这不是线程安全的，等等，但应该可以完成您的工作。
【讨论】：
这是Singleton pattern 的候选人。基本上，您希望在实例化子类的第一个实例时实例化容器。这可以通过检查基类构造函数中的单例指针是否为 NULL 来实现，如果是，则实例化容器。
【讨论】：
一个想法是将 registration 函子传递给类。每个后代都将执行注册函数。这个函子可以在构造函数中传递。
例子：
struct Registration_Interface
{
virtual void operator() (const std::string& component_name) = 0;
};
struct Base
{
};
struct Child1
: public Base
{
Child(Registration_Interface& registration_ftor)
{
//...
registration_ftor("Child1");
}
};
【讨论】：
见：http://www.parashift.com/c++-faq-lite/ctors.html#faq-10.14
一种选择是懒惰地构造容器，当第一件事被添加到它时：
void AddToContainer(...) {
// Will be initialized the first time this function is called.
static Container* c = new Container();
c->Add(...);
}
“模仿”静态构造函数的唯一方法是显式调用函数来执行静态初始化。没有其他方法可以仅通过在模块中链接来运行代码 pre-main。
【讨论】：
您可以使用“首次使用时初始化”模式，然后实例化一个虚拟静态实例以确保尽早初始化。
class cExample
{
public :
cExample() ;
// Static functions here
private :
static bool static_init ;
// other static members here
}
cExample::static init = false ;
cExample::cExample()
{
// Static initialisation on first use
if( !static_init )
{
// initialise static members
}
// Instance initialisation here (if needed)
}
// Dummy instance to force initialisation before main() (if necessary)
static cExample force_init ;
【讨论】：