你能阻止构造未使用的静态对象吗？答案

【问题标题】：Can you stop unused static objects from being constructed?你能阻止构造未使用的静态对象吗？
【发布时间】：2020-06-02 20:23:13
【问题描述】：

当我链接一个包含静态对象的文件时，该对象的构造函数都会运行，而不管该对象是否曾经被使用过，或者是否包含头文件。 g++ 中有没有办法阻止这种行为的发生，或者是不链接文件的唯一答案？

foo.h

#include <iostream>

class Bar {
public:
    Bar(int inMemberInt) {
        std::cout << "In Bar constructor." << std::endl;
    }
};

class Foo {
public:
    static const Bar constVar;
};

foo.cpp

#include "foo.h"

const Bar Foo::constVar(1);

main.cpp

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello." << std::endl; 

    return 1;
}

构建命令

g++ foo.h foo.cpp main.cpp -o main

输出

In Bar constructor.
Hello.

【问题讨论】：

你问的是延迟初始化吗？
我不确定标准是否允许，但如果是，则必须保证没有副作用。由于您打印，这将是一个副作用，因此无法删除。
constVar 必须是静态 data 成员吗？如果没有，那么像 Meyer 的单例可能会给你你想要的行为。

标签： c++ build static linker g++

【解决方案1】：

您可以将类设为模板（可能带有默认模板参数），然后静态数据成员的定义仅在程序中某处（odr-）使用时才会被实例化。

不过，这需要您将类成员的定义移动到标题中。如果这影响太大，您可能需要考虑将静态成员放在作为类模板的基类中，只要您不引用任何地方的静态成员。在任何情况下，静态成员的定义都需要移动到标题中（显式实例化会与预期效果相反。）

这并不意味着，如果静态成员 (odr-) 被使用，则初始化程序将仅在程序运行中第一次使用该变量时运行。是否是这种情况是实现定义的。

当变量没有在程序代码中使用时，保证初始化程序永远不会运行，而且保证它在第一次使用时准确运行的替代方法是使用本地@987654321 static 成员函数中的 @ 变量：

static const Bar& constVar() {
    static const Bar instance(1);
    return instance;
};

然后将其用作constVar() 而不是constVar。（函数的定义也可以是类外的。）然而，这确实会带来性能损失，因为局部静态的实现必须是线程安全的。

【讨论】：

小心静态本地成员 - 便利的代价是每次调用都需要额外的标志和 mutex 锁定/解锁（根据 C++ 标准要求静态本地初始化必须是线程安全的）。
@rustyx 我已添加评论。
@rustyx gcc 使用原子保护，不涉及互斥锁。

【解决方案2】：

另一种选择是在自己的源文件中定义静态对象。然后将该源文件编译为目标文件，并将其与其他目标文件（如果有）一起链接到静态库 (.a)。将可执行文件（或共享库）链接到静态库时，链接器仅包含静态库中解析任何未解析符号的 .o 文件。因此，如果没有引用该静态对象，则定义它的对象文件不会链接到您的可执行文件或共享库中。

【讨论】：