不必说静态变量和普通变量的区别，也不必说静态变量及其作用域的得与失，单单说一下函数作用域的静态变量是如何初始化的。

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int foo()
{
    static int n = init();
    //~ do anything/nothing on 'n'
    return n;
}

　　在 foo() 第一次被调用时，foo()::s 只初始化一次（C 中，静态变量只允许以常量初始化）。“只初始化一次”是如何保证的呢？当然需要编译器维护一个状态，来标识该变量是否已被初始化，并安插代码，在每一次函数被调用时进行判断。咱们通过汇编验证一把：

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.globl _Z3foov
  .type _Z3foov, @function
_Z3foov:
.LFB1405:
  pushq %rbp
.LCFI13:
  movq  %rsp, %rbp
.LCFI14:
  movl  $_ZGVZ3foovE1n, %eax
  movzbl  (%rax), %eax
  testb %al, %al 
  jne .L18
  movl  $_ZGVZ3foovE1n, %edi
  call  __cxa_guard_acquire
  testl %eax, %eax
  setne %al 
  testb %al, %al 
  je  .L18
  call  _Z4initv
  movl  %eax, _ZZ3foovE1n(%rip)
  movl  $_ZGVZ3foovE1n, %edi
  call  __cxa_guard_release
.L18:
  movl  _ZZ3foovE1n(%rip), %eax
  leave
  ret

　　寄存器、指令和标号不提，其他符号是什么含义呢？通过 c++filt 进行 demangling，_ZGVZ3foovE1n 标识 ‘guard variable for foo()::n’，作为前面提到的“初始化状态标识”用（低字节），_ZZ3foovE1n 标识 ‘foo()::n’，_Z4initv 即 init()。
　　那 __cxa_guard_acquire 和 __cxa_guard_release 呢？故名思议，这两个函数具有锁语义。为什么需要锁呢？当然是基于静态变量的线程安全考虑了。静态变量的状态变化属于业务逻辑，编译器管不着也管不了，但静态变量的初始化过程由编译器负责，在初始化线程安全的问题上还是可以出把力的。
　　分析上述汇编代码。首先获取 guard 变量，判断低字节是否为 0，若非零，表示已经初始化，可以直接使用。否则，将 guard 作为参数调用 __cxa_guard_acquire，如果锁成功，调用 init() 初始化静态变量 foo()::n，然后释放锁。如果锁失败，说明产生竞态条件，则会阻塞当前线程，不同于普通锁的地方在于，__cxa_guard_acquire 是有返回值的（当然 pthread_lock 也有返回值，但用途不同），如果发生了等待，__cxa_guard_acquire 返回 0，并不会进入 foo()::n 的初始化过程（其他线程已经初始化过了，初始化失败的情况就不细究了）。
　　为了验证上述分析，可以将 init() 实现成一个耗时的操作，令多个线程“同时”调用 foo()，然后查看各个线程的运行状态。
　　利用该机制，可以很好的实现所谓 Singleton 模式：

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Singleton* Singleton::GetInstance()
{
    static Singleton instance;
    return &instance;
}

　　对于单线程程序，静态变量的保护是没有必要的，g++ 的 -fno-threadsafe-statics 选项可以禁掉该机制。

over.