1

Я новичок в C++, не могу понять, почему возникает указанная ошибка в этом небольшом коде. Строчку, в которой она возникает, я отметил.

template <typename T>
class A{
    public:
    int _data;
    T _obj;
    A(int data):_data(data){}
};

template <typename T>
class B{
    public:
    const static B<T> nullObj;
    B(int data):_a(new A<T>(data)){}
    A<T> *_a;
};

template <typename T>
const B<T> B<T>::nullObj(0);

template <typename T>
class C{
    public:
    const static C<T> nullObj;
    C():_a(nullObj._a){}
    C(bool t):_a(B<T>::nullObj._a){
        _a->_data++; //здесь
    }
    A<T> *_a;
};

template <typename T>
const C<T> C<T>::nullObj(false);

class _B{};
class  _A{public: _A(){}; C<_B> g;};

int main(){ 
    return 0;
}
11
  • А в чем то проблема? _a равно NULL, вот и падает. Я так понимаю, это тестовое задание? Тогда бегите с этой компании. Если это продакшн код (мало вероятно, но все же) - перепишите. Не разрешают - бегите. Есть такая болезнь у программистов "темплейт головного мозга с осложнениями в виде незнания порядка инициализации статических переменных".
    – KoVadim
    Commented 27 авг. 2014 в 8:46
  • @KoVadim, Вот с порядком инициализации мне и непонятно: по идее же nullObj в классе B инициализируется раньше (выше по коду).
    – Im ieee
    Commented 27 авг. 2014 в 9:11
  • Вы так и не ответили на вопрос - откуда этот код. Это бы немного подсказало, куда копать, кого бить. Для понимания того, что сделал компилятор, я пользуюсь gcc.godbolt.org - в ассемблерном листинге все прозрачно. Правило простое - статические переменные не всегда инициализируются в том порядке, в котором Вы "ожидаете". Интересное на эту тему можно почитать на rsdn. Если я правильно понял, то вначале выполняется статическая инициализация нулями, а потом уже по очереди конструкторами.
    – KoVadim
    Commented 27 авг. 2014 в 9:32
  • @Im ieee: Это даже в FAQ занесли: parashift.com/c++-faq/static-init-order.html. B::nullObj не обязательно инициализируется перед C::nullObj.
    – VladD
    Commented 27 авг. 2014 в 9:43
  • 1
    Кроме этого C++ is a horrible language ~ Linus Torvalds тут нечего добавить.
    – avp
    Commented 27 авг. 2014 в 11:48

2 ответа 2

4

Стандарт не определяет порядок инициализации глобальных переменных, размещенных в разных единицах компиляции. Однако в случае, если глобальные переменные находятся в одной единице компиляции, стандарт гарантирует, что они будут проинициализированы в порядке их появления.

Другое дело, что в этом примере template <typename T> const C<T> C<T>::nullObj(false); не является инициализацией глобальной/ых переменных, потому что описаны шаблоны, а не переменные.

Инициализация же переменных из шаблонов происходит в момент их упоминания в коде. Посмотрите на объявление класса _A:

class  _A{public: _A(){}; C<_B> g;};

Тут впервые появляется использование шаблона C<T>, а именно тип C<_B>, и вот как только он появился, все типы с ним связанные начинают инициализироваться. Соответственно, начинает инициализироваться и глобальная переменная появившегося типа. При этом инициализации B<_B> еще нет.

Отсюда и segmentation fault.

Т.е. проблема не в том, что порядок инициализации не гарантирован, порядок инициализации вполне корректно гарантирован и его по коду можно строго определить. Он лишь не тот, который ожидается программистом.

Для исправления проблемы можно после объявления _B и перед _A добавить template class B<_B>;, что инициализирует B<_B> до C<_B> (а значит и их статические переменные).

10
  • @smallFish: По стандарту, порядок инициализации статических полей шаблона не гарантирован. То, что конкретный компилятор с конкретными настройками инициализирует их в том порядке, который встречается в исходном тексте — случайность, на неё нельзя полагаться.
    – VladD
    Commented 28 авг. 2014 в 8:43
  • Не совсем. C++ Standard, section 14.7.1 [temp.inst]: Unless a member of a class template or a member template has been explicitly instantiated or explicitly specialized, the specialization of the member is implicitly instantiated when the specialization is referenced in a context that requires the member definition to exist; in particular, the initialization (and any associated side-effects) of a static data member does not occur unless the static data member is itself used in a way that requires the definition of the static data member to exist
    – Arkady
    Commented 28 авг. 2014 в 8:45
  • Иными словами, стандарт гарантирует, что во время инициализации статическая переменная не появится до того момента, пока the static data member is itself used in a way that requires the definition of the static data member to exist. В данном случае, как бы мы ни хотели, но B<_B> не может появиться раньше, чем C<_B> из-за этого правила стандарта.
    – Arkady
    Commented 28 авг. 2014 в 8:48
  • 1
    К слову, я сам был очень удивлен такой сложности этой проблемы, и, когда решения еще не было, а комментарии мне казались неясными, продублировал этот вопрос на другом форуме (с которого, опять же к слову, этот форум слизан). И там была большая дискуссия: stackoverflow.com/questions/25525688/… с решением, которое, имхо, шире, чем Ваше.
    – Arkady
    Commented 28 авг. 2014 в 8:56
  • 1
    @smallFish: Ваша цитата не гарантирует порядок. Там сказано «does not occur unless», но не «occurs when». Кроме того, отсутствие гарантии порядка явно подтверждено цитатой в моём ответе.
    – VladD
    Commented 28 авг. 2014 в 9:54
2

По стандарту (N3797, §3.6.2/2)

Definitions of explicitly specialized class template static data members have ordered initialization. Other class template static data members (i.e., implicitly or explicitly instantiated specializations) have unordered initialization.

В вашем случае шаблон не является специализированным, то есть первое процитированное предложение неприменимо. Согласно второму предложению, порядок инициализации не специфицирован никак.

То есть относительный порядок инициализации не гарантирован, даже если инициализация находится в одном и том же файле.

Ваш ответ

Нажимая «Отправить ответ», вы соглашаетесь с условиями пользования и подтверждаете, что прочитали политику конфиденциальности.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.