В следующем коде:
int count(){
static int n(5);
n = n + 1;
return n;
}
переменная n создается только один раз при первом вызове функции.
Должен быть флаг или что-то такое, чтобы он инициализировал переменную только один раз. Я попытался просмотреть сгенерированный код сборки из gcc, но не имел никакой подсказки.
Как компилятор справляется с этим?
Это, конечно, специфичный для компилятора.
Причина, по которой вы не видели никаких проверок в сгенерированной сборке, заключается в том, что поскольку n является переменной int, g++ просто рассматривает ее как глобальную переменную, предварительно инициализированную до 5.
Посмотрим, что произойдет, если мы сделаем то же самое с std::string:
#include <string>
void count() {
static std::string str;
str += ' ';
}
Сгенерированная сборка выполняется следующим образом:
_Z5countv:
.LFB544:
.cfi_startproc
.cfi_personality 0x3,__gxx_personality_v0
.cfi_lsda 0x3,.LLSDA544
pushq %rbp
.cfi_def_cfa_offset 16
movq %rsp, %rbp
.cfi_offset 6, -16
.cfi_def_cfa_register 6
pushq %r13
pushq %r12
pushq %rbx
subq $8, %rsp
movl $_ZGVZ5countvE3str, %eax
movzbl (%rax), %eax
testb %al, %al
jne .L2 ; <======= bypass initialization
.cfi_offset 3, -40
.cfi_offset 12, -32
.cfi_offset 13, -24
movl $_ZGVZ5countvE3str, %edi
call __cxa_guard_acquire ; acquire the lock
testl %eax, %eax
setne %al
testb %al, %al
je .L2 ; check again
movl $0, %ebx
movl $_ZZ5countvE3str, %edi
.LEHB0:
call _ZNSsC1Ev ; call the constructor
.LEHE0:
movl $_ZGVZ5countvE3str, %edi
call __cxa_guard_release ; release the lock
movl $_ZNSsD1Ev, %eax
movl $__dso_handle, %edx
movl $_ZZ5countvE3str, %esi
movq %rax, %rdi
call __cxa_atexit ; schedule the destructor to be called at exit
jmp .L2
.L7:
.L3:
movl %edx, %r12d
movq %rax, %r13
testb %bl, %bl
jne .L5
.L4:
movl $_ZGVZ5countvE3str, %edi
call __cxa_guard_abort
.L5:
movq %r13, %rax
movslq %r12d,%rdx
movq %rax, %rdi
.LEHB1:
call _Unwind_Resume
.L2:
movl $32, %esi
movl $_ZZ5countvE3str, %edi
call _ZNSspLEc
.LEHE1:
addq $8, %rsp
popq %rbx
popq %r12
popq %r13
leave
ret
.cfi_endproc
Линией, отмеченной комментарием bypass initialization, является инструкция условного перехода, которая пропускает конструкцию, если переменная уже указывает на действительный объект.
Это полностью зависит от реализации; языковой стандарт ничего не говорит об этом.
На практике компилятор обычно включает в себя скрытую флаговую переменную где-нибудь, которая указывает, была ли статическая переменная уже создана или нет. Статическая переменная и флаг, вероятно, будут находиться в области статического хранения программы (например, сегмент данных, а не сегмент стека), а не в памяти области функций, поэтому вам может потребоваться осмотр в сборке. (Переменная не может идти в стек вызовов по понятным причинам, поэтому она действительно похожа на глобальную переменную. "Static allocation" действительно охватывает всевозможные статические переменные!)
Обновление. Поскольку @aix указывает, если статическая переменная инициализируется константным выражением, вам может даже не понадобиться флаг, потому что инициализация может выполняться во время загрузки, а не при первом вызове функции. В С++ 11 вы сможете использовать это лучше, чем в С++ 03 благодаря более широкой доступности постоянных выражений.
Весьма вероятно, что эта переменная будет обрабатываться как обычная глобальная переменная gcc. Это означает, что инициализация будет статически инициализирована непосредственно в двоичном формате.
Это возможно, поскольку вы инициализируете его константой. Если вы его инициализировали, например. с другим возвращаемым значением функции, компилятор добавит флаг и пропустит инициализацию на основе флага.