非局部静态数据在多编译单元中的窘境

静态数据包括：

1. 在namespace内定义的名字空间域变量 √
2. 在类中被声明为static的类域变量 √
3. 在函数中被声明为static的局部静态变量 ×
4. 在文件中被定义的全局变量（不管有没有static修饰） √

上面提到的非局部静态数据指的就是除去第3种情形之外，其他的1、2、4情形。

而编译单元指的就是*.o文件，假如一个工程是由n个单独的cpp和对应的头文件，那么就会被事先编译生成n个*.o文件，有时候我们将这些*.o文件称为目标文件，它们作为生成最后的统一可执行文件，也被称为编译单元。

综上所言，本文的标题的含义是：如果在多文件中，分别定义了多个静态数据（不含局部变量），那么他们之间的相互依赖关系将会出现微妙的窘境。

什么窘境呢？事情是这样的，由于静态数据会在程序运行开始时刻进行初始化（不管是指定初始化，还是系统自动初始化），并且C++标准没有规定多个文件中的这些静态数据的初始化次序，这就会带来一个问题：如果非局部静态数据相互依赖，那就会因为初始化次序的不确定性，导致程序的运行结果无法预测。

比如，程序员Jack开发了一个超好用的类，叫car（汽车），并定义了一个此类的对象预备给他人使用。

class car // 非开源代码 { ... ... public: void startup(params); ... ... }; extern car BMW; // 一台高性能汽车 ^__^

另一方面，在不同的时间不同的地点，不同的程序员Rose基于不同的目的，开发了一个物流类MF，很自然地会直接使用Jack的汽车对象来完成某些工作。

class MF { public: MF(params); ... ... }; MF::MF(params) { ... ... BMW.startup(); // 使用car对象 }

很快，Rose的代码便会遇到灾难性的后果，因为C++编译时无法保证在MF对象初始化之时，汽车对象BMW究竟有没有初始化完毕。因此，MF很有可能调用了一个未初始化对象的startup函数，这很尴尬。

避免这种情况做法也很简单，那就是定义一个函数，专门用来处理这些引发麻烦的多编译单元里的非局部静态数据。比如：

car &BMW()

{

static car c; // 局部静态对象c

return c;

}

此时，Rose使用car对象的情形只需要一个小小小小的改动：

MF::MF(params) { ... ... BMW().startup(); // 使用car对象 }

没错，就是在BMW的后面加了一对括号。整体而言，用户Rose在使用car对象的过程是完全一样的，但程序的逻辑大有不同，当Rose首次调用函数BMW的时候，局部静态对象c被创建并初始化，这保证了调用startup()函数的正确性，其次，如果startup()一次都没被调用过，那么局部静态对象c根本就不会被产生！完美！

通过这样的设计，我们反手一勾拳同时解决了两个问题：既保证了初始化的次序，由提高了程序的性能。