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C++ of the Day #19 - initialization/lifetimes of static class members...

이번 글도 뉴스 그룹에서 가져왔습니다. ((c.l.c.m:initialization/lifetimes of static class members...))

Question

// h
class Foo
{
public:
  Foo();
private:
  static Bar s1_;
  static Bar s2_;
  Bar m1_;
  Bar m2_;
};

// cpp
Bar Foo::s2_;
Bar Foo::s1_;

Foo::Foo() : m2_(), m1_()
{
}
위의 코드에서 Foo 클래스는 static 멤버 변수와 non-static 멤버 변수를 각각 두개씩 가지고 있습니다.
cpp 파일의 내용이 위와 같다면.
  1. 각 멤버 변수의 초기화는 어떤 순서로 이루어질까요?
  2. 또한 그 이유는 무엇일까요?


Answer

이 문제의 답이야 여러 책이나 글에서 보셨을 겁니다.
정답은 static 멤버의 경우 s2_, s1_의 순서로 초기화되며 이유는 static 멤버의 경우 translation unit안에 정의된 순서대로 초기화되기 때문입니다.
Non-static 멤버 변수의 경우에는 m1_, m2_의 순서입니다. 이 경우는 member initialization list에 있는 순서와 상관 없이 클래스에 선언된 순서대로 초기화되기 때문이죠.

그런데 뉴스그룹에 이 문제에 대해 왜 이렇게 초기화 규칙에 일관성이 없는가라는 질문이 있었습니다. 왜 하나는 클래스안에 정의된 순서고 하나는 아니냐는 것이죠?
이 질문에 Kanze 아저씨가 짧고 명확하게 답을 해주셨습니다.
두 경우에 대해 모두 초기화 순서는 definition 순서에 따라 결정됩니다. Non-static 멤버의 정의는 클래스 정의안에 있지만 static 멤버의 정의는 translation unit에 있습니다. In both cases, order is deterimined by the order of definition. Non static members are defined in the class definition; static members no.
아는 내용이었지만 이렇게 깔끔하게 정리한 내용을 보니 새롭게 와닿는군요. 역시 규칙은 간단하고 아름다워야 제맛입니다. :-)

여기서 관련 내용 하나 추가합니다.
class Foo
{
private:
  Bar m1_;
public:
  Bar m2_;
};
위 코드에서 m1_, m2_의 초기화 순서는 어떻게 될까요? 위의 문제의 경우와는 달리 이 경우에는 두 멤버간의 순서를 알 수 없습니다. 이유는 표준에서 다음과 같이 정의했기 때문이죠.
The order of allocation of data members with separate access-specifier labels is unspecified.
이렇게 정의한 이유야 정확하진 않지만 컴파일러에게 메모리상의 alignment 옵션에 대한 좀 더 많은 자유를 주기 위해서였을 것 같습니다. 그런데 좀 오버였지 않나 싶네요. ;-)

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#include

int count1(int n)
{
static int cnt = 1; // not 0 because n starts from 2. see main.

while (n > 0) {
if ((n % 10) == 1) ++cnt;
n /= 10;
}

return cnt;
}

int main()
{
using namespace std;

int n = 2;

while (count1(n) != n) ++n;
cout << n << endl;
}


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