为什么这个静态成员即使存在也没有构造？答案

【问题标题】：Why is this static member not constructed even though it exists?为什么这个静态成员即使存在也没有构造？
【发布时间】：2018-08-11 13:50:58
【问题描述】：

前几天我遇到了一些意想不到的行为，并将其简化为这几行代码。我在 VC++ 19.0、Clang 3.8 和 GCC 5.4.0 以及 8.2.0 上对其进行了测试。每种情况下的输出都只是1，而我原本希望它以Hello 开头并以Goodbye 结尾。

#include <iostream>

template <class T> struct X { static T data; };
template <class T> T X<T>::data;

struct A
{
    A()
    {
        std::cout << "Hello" << std::endl;
    }

    ~A()
    {
        std::cout << "Goodbye" << std::endl;
    }
};

struct B : X<A> { };

int main(int argc, char **argv)
{
    std::cout << sizeof(B::data) << std::endl;
}

显然B::data 存在，但它的构造函数和析构函数从未被调用。有趣的是，如果我添加这个进行测试

assert(typeid(B::data) == typeid(A));

GCC 的行为与我最初预期的一样，但 Clang 和 VC++ 的行为与以前一样。所以我在这里的怀疑是行为是未定义的，而不仅仅是意外。我对语言标准措辞不够熟悉，无法准确地说出这种情况下的违规行为。但这肯定违背了我对静态成员和继承如何工作的直觉。

【问题讨论】：

您的第一个代码从不实例化 B 对象。
@NeilButterworth instantiating B object won't help。应该在某处使用X::data。喜欢static_cast<void>(B::data);

标签： c++ templates inheritance static

【解决方案1】：

根据[temp.inst]/3：

...特别是，静态数据成员的初始化（以及任何相关的副作用）不会发生，除非静态数据成员本身的使用方式需要存在静态数据成员的定义。

和[expr.context]/1:

[ 注意：在未计算的操作数中，可以命名非静态类成员（[expr.prim.id]），并且对象或函数的命名本身并不要求提供定义（[basic .def.odr]）。 ... — 尾注 ]

X<A>::data 仅用作sizeof 的操作数，这是一个未计算的操作数，因此X<A>::data 未初始化。

对于typeid的情况，我认为是GCC的bug。

【讨论】：

【解决方案2】：

访问结构的静态成员不会实例化它，因此在您的情况下，struct X<A> 的构造函数永远不会被调用。

您甚至可以简化代码以尝试不使用模板，因为它不会影响此处的结果。

【讨论】：