Что такое “static initialization order fiasco” (SIOF)?

#cpp #терминология

Что такое "static initialization order fiasco" (SIOF)?
    

Ответы

Ответ 1

Это фейл, который случается, когда переменные с динамической инициализацией используют
для своей инициализации другие переменные с динамической инициализацией. В этом примере
глобальная переменная g_b использует для инициализации значение глобальной переменной
g_f из другой единицы трасляции, которая может быть, а может и не быть инициализирована
к этому моменту, так как порядок динамической инициализации переменных в разных единицах
трансляции не определен. На практике может получаться, что код с такой проблемой то
работает, а то нет, в зависимости от особенностей компилятора, порядка сборки / линковки.

// Foo.hpp
#include 

struct foo{ ::std::string value; };

foo & Get_GlobalFoo(void);

// Foo.cpp
#include "foo.hpp"
#include 

static foo g_f{::std::string{"whatever"}};

foo & Get_GlobalFoo(void) { return g_f; }

// Bar.hpp
#include 

struct bar{ ::std::string value; };

bar & Get_GlobalBar(void);

// Bar.cpp
#include "foo.hpp"
#include "bar.hpp"

static bar g_b{Get_GlobalFoo().value};

bar & Get_GlobalBar(void) { return g_b; }

// Main.cpp
#include "bar.hpp"
#include 

int main()
{
    ::std::cout << Get_GlobalBar().value << ::std::endl;
    return 0;
}


Защититься от такой проблемы достаточно просто - достаточно никогда не прибегать
к динамической инициализации (и заодно и к последующему разрушению). Проще говоря,
все статические переменные должны быть constexpr и / или тривиально инициализироваться
нулями, а также иметь тривиальный деструктор.


Ответ 2

Несмотря на страшное название, вещь это очень простая. Представим, что у нас есть
две статических переменных в разных исходных файлах, причем одна из них при инициализации
каким-то образом ссылается на другую, например, вызывает метод класса. Поскольку порядок
инициализации статических переменных не определен, существует 50%-ая вероятность, что
зависимая переменная будет инициализирована первой, и при этом обратится к еще неинициализированной
второй переменной. Программа соответственно аварийно завершится, не выполнив ни единого
оператора. Вот эта ситуация и называется SIOF.

Поэтому классовые переменные лучше вообще не делать статическими, или хотя бы следить,
чтобы таких зависимостей не возникало.