全局静态变量的动态初始化、竞争问题与时机

问题1：全局静态变量的初始化时机是否有保证？会不会延迟？ #

全局静态变量的初始化分两种情况：

• 静态初始化：用常量表达式直接赋值的变量（比如const static int num = 20;），必须在main()调用前完成初始化，绝对不会延迟。
• 动态初始化：需要运行时计算才能完成的初始化（比如static int val = calc_init_val();），C++标准允许编译器做延迟初始化——不用非得在main()之前完成，只要在该变量第一次被使用前初始化好就行。不过动态库中的全局静态变量是例外：它们的初始化必须在LoadLibrary()/dlopen()返回前完成，不能延迟，否则动态库加载后无法正常使用。

问题2：跨翻译单元的全局静态变量初始化是否串行？会不会有竞争？ #

• 跨翻译单元的全局静态变量，初始化顺序没有固定规则（除非用std::init_priority显式指定优先级），但所有全局静态变量的初始化过程都是在主线程中串行执行的——同一时间只有一个变量在初始化，所以初始化本身不会出现竞争问题。
• 但要警惕一种情况：如果某个全局变量的初始化函数里启动了新线程，这个新线程去访问另一个还没完成初始化的全局变量，就会出现竞争错误，这属于代码逻辑问题，不是标准初始化机制的问题。
• 补充：函数内部的静态变量（俗称“魔术静态”）是线程安全的，第一次访问时会原子性完成初始化，但全局/命名空间级别的静态变量没有这个线程安全特性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者albert