为什么在定义静态成员变量时不遵循定义顺序？

Question

我知道来自不同翻译单元的静态变量初始化顺序的问题.但是,我的问题是在一个翻译单元内,事实上,在一个结构中:

template <int size>
struct SlidingTile {
    using AllActions = std::array<int, size>;
    using AllMDDeltas = std::array<int, size>;

    int mdDelta(int i) const {
        return mdDeltas_[i];
    }

    static AllActions computeAllActions() {
        std::cout << "computeAllActions" << std::endl;
        AllActions res;
        for (int i = 0; i < size; ++i) res[i] = i;
        return res;
    }

    static AllMDDeltas computeAllMDDeltas() {
        std::cout << "Entered computeAllMDDeltas" << std::endl;
        AllActions res;
        for (int i = 0; i < size; ++i) res[i] = 10 * allActions_[i];
        std::cout << "Exiting computeAllMDDeltas" << std::endl;
        return res;
    }

private:
    static const AllActions allActions_;
    static const AllMDDeltas mdDeltas_;
};

template <int size>
const typename SlidingTile<size>::AllActions
    SlidingTile<size>::allActions_ = SlidingTile<size>::computeAllActions();

template <int size>
const typename SlidingTile<size>::AllMDDeltas
    SlidingTile<size>::mdDeltas_ = SlidingTile<size>::computeAllMDDeltas();

int main() {
    SlidingTile<3> s;
    std::cout << s.mdDelta(2) << std::endl;
    return 0;
}

输出是:

Entered computeAllMDDeltas
Exiting computeAllMDDeltas
computeAllActions

令我惊讶的是,computeAllMDDeltas之前被调用过computeAllActions,因此allActions_在使用时没有被初始化computeAllMDDeltas.有趣的是,computeAllActions即使在allActions_使用时也不会被调用computeAllMDDeltas.

为什么会发生这种情况？在这种情况下建议的方式是什么？

Answer 1

为什么在定义静态成员变量时不遵循定义顺序？

因为标准说初始化是无序的:

[basic.start.init]/2(N4140标准草案)

...显式专用类模板的定义静态数据成员已经有序初始化.其他 类模板静态数据成员(即,隐式或显式实例化的特化)具有无序初始化....

在这种情况下建议的方式是什么？

与翻译单元的初始化相同:构造首次使用成语:

struct SlidingTile {
    // ...
private:
    static const AllActions& allActions() {
        static const AllActions instance = computeAllActions();
        return instance;
    }
    static const AllMDDeltas& mdDeltas() {
        static const AllMDDeltas instance = computeAllMDDeltas();
        return instance;
    }
};