QGlobalStatic Struct

マクロ・ドキュメント

Q_GLOBAL_STATIC(Type, VariableName, ...)

QGlobalStatic VariableName TypeQ_GLOBAL_STATIC によって作成されたオブジェクトは、最初の使用時にそれ自身を初期化するため、アプリケーションやライブラリのロード時間が長くなることはありません。さらに、オブジェクトはすべてのプラットフォームでスレッドセーフな方法で初期化されます。

Qt 6.3以降、このマクロはオブジェクトを初期化するために使用される可変引数を認め、Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS 。旧来のマクロと異なり、引数に括弧を追加する必要がないことに注意してください。

このマクロの典型的な使い方は、グローバルなコンテキスト（つまり、関数本体の外）での次のようなものである：

Q_GLOBAL_STATIC(MyType, myGlobal)

このマクロは、POD（Plain Old Data、C++11 の用語では些細な型でできていない）でないグローバルな静的オブジェクトを置き換えることを目的としており、これが名前の由来です。たとえば、次の C++ コードはグローバル静的オブジェクトを作成します：

static MyType myGlobal;

Q_GLOBAL_STATIC と比較して、また、MyType がコンストラクタやデストラクタを持つクラスまたは構造体である場合、またはその他の非 POD 型である場合、上記の方法には次のような欠点があります：

• MyType をロード時に初期化する必要がある（つまり、ライブラリやアプリケーションのロード時にMyType のデフォルトコンストラクタが呼び出される）；
• 一度も使用されなくても型が初期化される；
• 異なる翻訳単位間での初期化と破棄の順序が決定されないため、初期化前または破棄後に使用される可能性があります；

Q_GLOBAL_STATICマクロは、最初の使用時にスレッドセーフな初期化を保証し、型がすでに破棄されたかどうかを問い合わせることができるようにすることで、上記の問題をすべて解決し、破棄後の使用問題を回避します（QGlobalStatic::isDestroyed()を参照）。

コンストラクタとデストラクタ

Q_GLOBAL_STATIC の場合、Type 型は、公開されたデフォルトでコンストラクタ可能で、公開されたデストラクタ可能でなければなりません。Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS() では、渡された引数に一致するパブリック・コンストラクタが必要です。

Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS() では、引数にマッチする protected または private コンストラクタが必要です。問題の型がそれらのメンバを protected にしている場合は、その型から派生して public のコンストラクタとデストラクタを作成することで、問題を解決することができます。もしその型がそれらのメンバをprivateとしている場合は、派生する前にフレンド宣言が必要である。

たとえば、MyType を、protected default コンストラクタやprotected デストラクタを持つ（あるいはprivateとして持つが、MyType をフレンドとして定義している）、以前に定義されたMyOtherType に基づいて作成するには、以下のようにすればよい。

class MyType : public MyOtherType { };
Q_GLOBAL_STATIC(MyType, myGlobal)

デストラクタは暗黙のメンバであり、他のコンストラクタが定義されていない場合はデフォルトのコンストラクタも暗黙のメンバであるため、MyType のボディは必要ありません。しかし、Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS() で使用する場合は、適切なコンストラクタ本体が必要です：

class MyType : public MyOtherType
{
public:
    MyType(int i) : MyOtherType(i) {}
};
Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS(MyType, myGlobal, (42))

また、コンパイラが C++11 の継承コンストラクタをサポートしている場合は、次のように記述することもできます：

class MyType : public MyOtherType
{
public:
    using MyOtherType::MyOtherType;
};
Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS(MyType, myGlobal, (42))

配置

Q_GLOBAL_STATIC マクロは、グローバル・スコープで必然的に静的な型を作成します。Q_GLOBAL_STATIC マクロを関数内に配置することはできません（配置するとコンパイル エラーが発生します）。

さらに重要なことは、このマクロはソース・ファイルに置くべきで、決してヘッダーに置くべきではありません。このマクロがヘッダーに置かれ、複数のソース・ファイルにインクルードされると、オブジェクトは複数回定義されることになり、リンク・エラーは発生しません。その代わり、各翻訳ユニットは異なるオブジェクトを参照することになり、微妙で追跡しにくいエラーが発生する可能性があります。

推奨されない使用法

このマクロは、POD 型または C++11 constexpr コンストラクタ（些細な構成可能および破壊可能）を持つ型での使用は推奨されないことに注意してください。これらの型では、グローバルまたは関数ローカルの通常の static を使用することをお勧めします。

このマクロは動作しますが、不要なオーバーヘッドが追加されます。

再トランシー、スレッド安全性、デッドロック、構築時の例外安全性

Q_GLOBAL_STATIC マクロは、最初の使用時にスレッドセーフな方法で自身を初期化するオブジェクトを作成します。複数のスレッドが同時にオブジェクトを初期化しようとすると、1 つのスレッドだけが初期化を続行し、他のすべてのスレッドは完了を待ちます。

初期化処理で例外がスローされた場合、初期化は完了していないとみなされ、制御がオブジェクトの使用に達した時点で再度初期化が試みられる。初期化を待っているスレッドがあれば、そのうちの1つが初期化を試みるために起こされる。

マクロは、同じスレッドからの再連続性については保証しない。グローバル静的オブジェクトにコンストラクタ内から直接または間接的にアクセスすると、必ずデッドロックが発生する。

また、2 つの Q_GLOBAL_STATIC オブジェクトが 2 つのスレッドで初期化され、それぞれの初期化シーケンスでもう一方のオブジェクトにアクセスすると、デッドロックが発生する可能性があります。そのため、グローバルスタティックのコンストラクタはシンプルに保つことを推奨します。

破壊

QGlobalStatic::exists() とQGlobalStatic::isDestroyed() 関数は別として、プログラムの存続期間中にオブジェクトが一度も使用されなかった場合、Type 型のコンテンツは作成されず、終了時の操作も行われません。

オブジェクトが作成された場合、Cのatexit 関数と同様に、終了時に破棄されます。実際、ほとんどのシステムでは、終了前にライブラリやプラグインがメモリからアンロードされると、デストラクタも呼び出されます。

デストラクタはプログラムの終了時に実行されるため、スレッドセーフは提供されません。これには、プラグインやライブラリーがアンロードされた場合も含まれます。さらに、デストラクタは例外をスローしないことになっているので、例外安全性も提供されない。

ただし、再入可能性はあります。破棄中は、グローバル静的オブジェクトにアクセスすることが可能で、返されるポインターは破棄開始前と同じです。破壊が完了した後は、QGlobalStatic APIに記載されている場合を除き、グローバル静的オブジェクトへのアクセスは許可されません。

Q_GLOBAL_STATIC_WITH_ARGS()、Q_APPLICATION_STATIC()、QGlobalStaticも参照のこと 。