为什么引用某些导出的 const 变量的某些 const 变量的值为 0？

Question

考虑以下。我有两个导出常量，如下所示：

// somefile.h
extern const double cMyConstDouble;
extern const double cMyConstDouble2;

和

// somefile.cpp
const double cMyConstDouble = 3.14;
const double cMyConstDouble2 = 2.5*cMyConstDouble;

现在在其他地方引用这些常量来定义两个静态（本地可见）常量：

// someotherfile.cpp
#include "somefile.h"
static const double cAnotherDouble = 1.1*cMyConstDouble;
static const double cAnotherDouble2 = 1.1*cMyConstDouble2;
printf("cAnotherDouble = %g, cAnotherDouble2 = %g\n",
       cAnotherDouble, cAnotherDouble2);

产生以下输出：

cAnotherDouble = 3.454, cAnotherDouble2 = 0

为什么第二个是双0？我正在使用 .NET 2003 C++ 编译器 (13.10.3077)。

Answer 1

由于cMyConstDouble被声明为extern，编译器不能呈现其值，并且不产生对cMyConstDouble2编译时间初始化。由于cMyConstDouble2未编译时初始化，它的相对的初始化以便cAnotherDouble2是随机的（未定义）。请参见静态初始化惨败更多信息。

Answer 2

我不打算动用我的脚趾成的extern这里的问题，但为什么你根本不要将consts在相应的头文件，而忘记了“出口”他们使用的extern？这是consts应该如何在C ++中使用的，为什么它们具有内部链接。

在换句话说：

// someheader.h
const double cMyConstDouble = 3.14;
const double cMyConstDouble2 = 2.5*cMyConstDouble;

和＃包括该文件，无论你需要他们。

Answer 3

这是很危险的事情在一个源文件中的一个静态变量取决于在另一个CPP文件中的另一静态变量。检查静态初始化惨败了解更多信息。

Answer 4

如果你改变初始化 cMyConstDouble2 到这里：

const double cMyConstDouble2 = 2.5*3.14;

那么你的程序应该表现正确。其原因是变量

• 有POD类型
• 用常量表达式初始化 (1)

在静态初始化时初始化。这些初始化包括

• 零初始化 全部 具有静态存储持续时间的对象
• 使用常量表达式初始化的 POD 的初始化

在您显示的变量中，仅 cMyConstDouble 满足在静态初始化时完全初始化的两个条件。然而， cMyConstDouble2 不，因为它的初始值设定项不满足常量表达式的要求。特别是，它包含一个不具有整型类型的变量（此处，它具有浮点类型）。然而，浮点数 文字 是 允许在算术常量表达式中使用。因此 2.5*3.14 是算术常量表达式。这就是为什么将初始化器更改为该值将需要对其进行静态初始化。

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会发生什么 cMyConstDouble2 如果你继续使用非常数表达式？答案是，你不知道。标准允许静态初始化该变量，但不要求这样做。在您的情况下，它是动态初始化的 - 因此在静态初始化时间之后它的值仍然为零。感受如何 复杂的 也就是说，这是一个例子：

inline double fd() { return 1.0; }
extern double d1;
double d2 = d1; // unspecified:
                // may be statically initialized to 0.0 or
                // dynamically initialized to 1.0
double d1 = fd(); // may be initialized statically to 1.0

如果动态初始化没有改变任何其他静态存储变量（满足 你的 代码），并且当静态初始化产生的值与动态初始化产生的值相同时，当所有不需要静态初始化的对象将被动态初始化时（也满足 你的 code) - 然后允许静态初始化变量。上面的代码中两个变量也满足这两个条件 d2 和 d1:

分析 d2

• = d1 不更改任何其他静态存储变量
• 当两个 d2 和 d1 动态初始化，然后 d2 将被初始化为 0.0, ， 因为 d2 之前已定义 d1, ，以及动态初始化 d2 会抢到的价值 d1 从静态初始化之后的状态开始（其中只有零初始化 d1 发生）。

分析 d1

• = fd() 不更改任何其他静态存储变量
• 当两个 d2 和 d1 动态初始化，然后 = fd() 将初始化 d1 到 1.0.

所以，编译器可能会初始化 d1 静态地 1.0, ，因为可选静态初始化的两个条件都满足。

• 如果 编译器决定初始化 d1 和 d2 动态地，那么 d2 将被初始化为 0.0, ，因为它将获取的值 d1 因为它是在零初始化之后。

• 然而, 如果 编译器决定初始化 d1 静态地和 d2 动态地，那么 d2 将被初始化为 1.0, ，由于动态初始化 d2 将获取完全初始化的值 d1 因为它是在静态初始化之后。

我不确定有什么价值 d2 那时候 d1 和 d2 不过，是静态初始化的。也就是说，是否 d2 应该抓住 0.0 或者 1.0, ，因为没有为静态初始化定义顺序。

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(1) 当考虑具有静态存储持续时间的对象的初始化顺序时，常量表达式也包括算术常量表达式（不仅仅是整型常量表达式）。