浅析C#与C++在静态构造函数上的异同-c++ 静态函数

这里我们将讨论的是C#与C++在静态构造函数上的异同，通过这一关键点，希望能让大家更好的了解C#与C++，也对大家今后的工作有所帮助。

#T#

在C#中，类的静态构造函数用于在使用类之前进行相关的初始化工作；比如，初始化静态成员或执行特定操作。CLR 在***次创建该类对象或调用该类静态方法时自动调用静态构造函数。同时，CLR保证静态构造函数的线程安全性（准确地说是，只会调用一次，不存在多线程问题）。

下面是MSDN对静态构造函数特点的描述：

1.静态构造函数既没有访问修饰符，也没有参数

2.在创建***个实例或引用任何静态成员之前，将自动调用静态构造函数来初始化类

3.无法直接调用静态构造函数

4.在程序中，用户无法控制何时执行静态构造函数

C++语言规范并未包含类似静态构造函数的东西，但在使用类之前做初始化工作的需求却是客观存在的。就满足需求本身来讲，C++完全可以通过手动方式实现，但要处理好初始化时机，线程安全性等问题。本文则尝试通过C++的模版机制模拟实现静态构造函数，避免手动初始化的繁琐实现。对于需要静态构造函数的类A，只需用继承static_constructable<A>模版类，并提供 static void statici_constructor()静态方法即可：

class A : static_constructable<A>  
{  
public:  
    static void static_constructor() {  
        std::cout << "static constructor a" << std::endl;  
        s_string = "abc"; //初始化静态数据  
    }  
 
    static std::string s_string;  
 
public:  
    A(){  
        std::cout << "constructor a" << std::endl;  
    }  
 
private:  
    int m_i;  
};  
 
std::string A::s_string;  
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){  
    std::cout << "beginning of main" << std::endl;  
 
    assert(sizeof(A) == sizeof(int));//继承不改变A的内存布局  
    assert(A::s_string == "");  
    A a1;  
    assert(A::s_string == "abc");  
    A a2;  
    std::cout << "end of main" << std::endl;  
 
    return 0;  
}

输出：

beginning of main  
static constructor a //创建A对象前自动调用静态构造方法，一次且仅一次  
constructor a  
constructor a  
end of main

下面是static_constructable类模板的实现：

template<typename T>  
class static_constructable  
{  
private:  
    struct helper{  
        helper(){  
            T::static_constructor();  
        }  
    };  
 
protected:  
    static_constructable(){  
        static helper placeholder;      
    }  
};

上面的实现把对A::static_constructor()的回调放到内部类helper的构造函数中；并在static_constructable<A>()中定义一个helper局部静态变量；C++保证在构造派生类 A的对象时，会先调用基类static_constructable<A>的构造函数，且静态局部变量只会构造一次，这样就达到调用一次且仅一次A::static_constructor()的目的。< /span>

static_constructor类模板简单地模拟了C#的静态构造函数机制，它具有以下特点：

1. 在***次构造类对象之前自动调用类提供的静态构造函数

2. 静态构造函数被调用的时机是确定的

3. 利用了C++的局部静态变量初始化机制保证了线程安全性(更正：实际并非线程安全，C++标准不涉及多线程问题，而一般编译器实现也非线程安全，更多参见评论部分)

4. 基于继承的实现机制并未改变派生类的对象内存布局

不过，和本文开始列出的C#静态构造函数的几个特点相比，本实现还有明显的不足：无法通过调用类A的静态方法触发静态构造函数；类A的静态构造函数必须是public的。希望有更好解决方案的朋友不吝赐教，也欢迎对此话题感兴趣的朋友交流探讨！

原文标题：C# vs C++之三：静态构造函数

链接：http://www.cnblogs.com/weidagang2046/archive/2009/11/14/1602463.html