Как программа узнает, нужно ли инициализировать статическую переменную?

Question

Как в заголовке - как программа узнает, что foo уже инициализируется, когда функция вызывается во второй раз:

int getFoo()
{
    static int foo = 30;
    return foo;
}
int main()
{
    getFoo();
    getFoo();
}

Я хочу знать, хранит ли программа какую-то дополнительную информацию о том, какая статическая переменная уже была инициализирована.

Редактировать:
Я нашел ответ здесь:
Почему при инициализации локальных статических объектов используются скрытые защитные флаги?
Как я уже догадался - большинство компиляторов хранят дополнительную "переменную защиты".

Answer 1

Посмотрите на [stmt.dcl] / 4:

4. Динамическая инициализация переменной области блока со статической продолжительностью хранения или продолжительностью хранения потока выполняется при первом прохождении контроля через ее объявление; такая переменная считается инициализированной после завершения ее инициализации. Если инициализация завершается выдачей исключения, инициализация не завершена, поэтому она будет повторена при следующем входе элемента управления в объявление. Если элемент управления вводит объявление одновременно во время инициализации переменной, параллельное выполнение должно ожидать завершения инициализации.94 Если элемент управления повторно вводит объявление рекурсивно, пока переменная инициализируется, поведение не определено.

Answer 2

Вы должны быть осторожны здесь. Примитивный statics инициализируются во время компиляции, поэтому в вашем примере, GetFoo просто, по сути, возвращает константу.

ТЕМ НЕ МЕНИЕ...

statics, которые инициализируют объект (или инициализируют примитив, вызывая функцию), выполняют указанную инициализацию, когда область, в которой они объявлены, вводится впервые.

Кроме того, в C++ 11 это должно быть сделано потокобезопасным способом, который генерирует много дополнительного кода (хотя и не сильно загружается во время выполнения после первого раза), и это может быть проблемой, скажем, на микроконтроллере где размер кода часто имеет значение.

Вот конкретный пример:

#include <iostream>

struct X
{
    X () { std::cout << "Initialising m\n"; m = 7; }
    int m;
};

void init_x ()
{
    static X x;
}

int main () {
    std::cout << "main called\n";
    init_x ();
    std::cout << "init_x returned\n";
}

Выход:

main called
Initialising m
init_x returned

Демонстрационная версия: https://wandbox.org/permlink/NZApcYYGwK36vRD4

Сгенерированный код: https://godbolt.org/z/UUcL9s