关于C/C++中全局变量的初始化问题的深入思考

作者：网络转载发布时间：[ 2012/10/25 10:04:25 ] 推荐标签：

　　前言：

　　前日，在一次C++课程上，刘老师在举例说明构造函数和析构函数的功能时，提到了全局变量初始化时的构造函数的行为。构造函数在main函数之前初始化全局变量。当然在C++下我是深信不疑的。但随后老师声称C语言下的全局变量也是如此，因为C没有构造和析构函数，所以我们无法看到这一过程，在C++下可以在构造和析构函数中向屏幕打印信息，进而可以观察全局变量的初始化和生存期。

　　这个观点无疑使我心头一震，作为C的痴迷者，长期以来在我头脑中的印象是，全局变量在编译期完成初始化了。难道我的观念是错误的？！难道C真的也是在main函数之前，在程序运行初期才初始化？！

　　于是我翻看了《C语言参考手册》这本书上没有明确的答案，再翻看的K&R的《C程序设计语言》中只有括号里面的一句话“在概念上.......”也是含糊其辞。（现在想想这个问题可能和编译器有关，所以丹爷爷也没说明太多）

　　在网上查询了一下，关于这个问题，持什么观点的都有，没有一个权威的答案。

　　只能靠自己了，动手实验！

　　先给出我的结论：

　　C和C++中的一般全局变量（不包括类class）是在编译期确定的初始值，而不是在程序运行时，在main函数之前初始化的。

　　C++中的类的全局变量是在程序运行时，在main函数之前初始化的。

　　预热知识：

　　C或者C++语言，明面上的入口函数是main(argc，argv)，或者tmain、wmain、WinMain等等。但实际上，是C Runtime的startup代码中的void mainCRTStartup(void)函数，调用了编程者写的main函数。这个函数定义在VisualC++安装目录的crtsrc目录下的某个.c文件中（视VC++的版本不同，存放的文件也不同）。它在执行一些初始化操作，如获取命令行参数、获取环境变量值、初始化全局变量、初始化io的所需各项准备之后，调用main(argc，argv)。main函数返回后，mainCRTStartup还需要调用全局变量的析构函数或者atexit()所登记的一些函数。往深里说，是在链接生成可执行文件时，告诉链接器这个可执行文件的entry是mainCRTStartup。当然，我们也可以对编译器进行设置，使其不插入mainCRTStartup函数代码

　　以VC++6.0为例设置：Project->Settings->Link 在Category中选择Output，在Entry-point symbol中填上main 即可。

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　　实验一：

　　1、C语言环境下：

　　实验准备：

int a ;
int main(void)
{
return a+3 ;
}

　　在编译器中设置入口函数为main（具体方法见上面）

　　这样，我们让编译器生成的程序，直接从main函数中进入，而不是先执行mainCRTStartup函数做一些准备工作。

　　结果预测：

　　这样，如果函数返回的是3，则说明此全局变量是在编译期被初始化为0了，如果函数返回的是其它数字，则说明此全局变量是在程序运行时，main函数运行前进行的初始化。

　　实验结果：

　　进入控制台（运行cmd命令），运行编译后的程序（因为程序没有向屏幕输出结果，我们看不到任何现象），继续输入命令：echo %ERRORLEVEL% 则显示3，此即为函数的返回值。