std::cout是否保证被初始化？

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std::cout是否保证被初始化？

在C++中，不能假设全局实例的构造和析构顺序。\n当我在编写一个使用std::cout在构造函数和析构函数中的全局实例的代码时，我有一个问题。\nstd::cout也是iostream的一个全局实例。是否保证在其他全局实例之前初始化std::cout？\n我写了一个简单的测试代码，它完美地工作了，但是我仍然不知道为什么。\n

#include 
struct test
{
    test() { std::cout << "test::ctor" << std::endl; }
    ~test() { std::cout << "test::dtor" << std::endl; }
};
test t;
int main()
{
    std::cout << "Hello world" << std::endl;
    return 0;
}

\n它会打印出：\n

test::ctor
Hello world
test::dtor

\n是否有可能代码运行不如预期？

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3 答案

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Is std::cout guaranteed to be initialized?

关于静态对象构造顺序的问题，你的问题是关于std::cout是否保证被初始化的顺序。我相信语言规范没有明确定义这个顺序。GCC提供了init_priority属性来控制初始化顺序。但实际上，我相信你不必太担心这个问题。

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《C++标准库》中的§27.3/2规定了关于std::cin、std::cout等对象的构造和关联建立的时间，即在类ios_base::Init的对象被构造之前或者在其构造期间，并且在main函数体开始执行之前。然而，这并没有说明std::cout相对于其他静态对象的构造顺序。

虽然如此，脚注265（从§27.3/2引用）表示应该能够正常工作：“静态对象的构造函数和析构函数可以访问这些对象，从stdin读取输入或者向stdout或stderr输出。”虽然这可能不是规范性的说明，但至少明确了代码应该可以正常工作的意图。

实际上确实如此。段落继续说明：“在一个翻译单元中包含的结果应该是，它定义了一个具有静态存储期的ios_base::Init的实例。”由于同一翻译单元中的静态非局部变量以声明的顺序初始化，std::cout在其他非局部静态变量之前已经被初始化了。（假设在声明变量之前使用了#include ，我真诚地希望如此）

那么，如果在#include 之前包含了其他头文件，这些头文件声明了静态变量会怎么样呢？

如果它们使用了std::cout，那么它们必须自己包含#include 。

你忘记了独立编译模型，仅仅因为一个头文件创建了一个静态/全局变量，并不意味着该变量的构造函数被内联在头文件中！它可以被放在一个cpp文件中（该cpp文件包含了#include ），在这种情况下，头文件本身并不需要包含#include 。

我同意，但这也不是我的重点。标准确实没有指定std::cout何时被初始化。它只是规定了对于特定的翻译单元，结果应该是“好像”在该头文件中定义了一个实例。这只是一种用于保证即使在静态对象中也可以安全使用std::cout的标准方式。

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在C++03和C++11中，关于std::cout是否保证初始化的答案是不同的。在C++11中，你的代码被保证可以工作，但在C++03中是未指定的；你唯一的保证是在进入main()函数之前，标准流已经被初始化。（也就是说，所有主流的实现在运行任何动态初始化之前都会初始化它们，使它们可以正常使用。）

你可以通过构造一个std::ios_base::Init对象来强制初始化，代码如下：

#include 
struct test
{
    test() { std::cout << "test::ctor" << std::endl; }
    ~test() { std::cout << "test::dtor" << std::endl; }
private:
    std::ios_base::Init mInitializer;
};
test t;
int main()
{
    std::cout << "Hello world" << std::endl;
    return 0;
}

现在当test对象构造时，它会初始化mInitializer并保证流可以使用。

C++11通过假设每个#include 之后都跟着static std::ios_base::Init __unspecified_name__;来修复了这种略微烦人的行为。这自动保证了流可以使用。

在C++03中，明显的意图（如脚注所示）是保证std::cin/std::cout对象在其他对象之前完全构造出来。

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