在c++中初始化私有静态数据成员的最佳方法是什么?我在头文件中尝试了这一点，但它给了我奇怪的链接器错误:
class foo
{
private:
static int i;
};
int foo::i = 0;
我猜这是因为我不能从类外部初始化一个私有成员。那么最好的方法是什么呢?
类声明应该在头文件中(如果不共享，则在源文件中)。 文件:foo。
class foo
{
private:
static int i;
};
但是初始化应该在源文件中。 文件:foo.cpp
int foo::i = 0;
如果初始化是在头文件中，那么每个包含头文件的文件都有一个静态成员的定义。因此，在链接阶段，你会得到链接器错误，因为初始化变量的代码将在多个源文件中定义。 静态int i的初始化必须在任何函数之外完成。
注意:Matt Curtis:指出，如果静态成员变量是const整数类型(bool, char, char8_t[自c++ 20以来]，char16_t, char32_t, wchar_t, short, int, long, long long，或任何实现定义的扩展整数类型，包括任何有符号，无符号和cv限定变量)，c++允许简化上述内容。然后你可以直接在头文件的类声明中声明和初始化成员变量:
class foo
{
private:
static int const i = 42;
};
对于变量:
foo。:
class foo
{
private:
static int i;
};
foo.cpp:
int foo::i = 0;
这是因为在你的程序中只能有一个foo::i实例。它相当于头文件中的extern int i和源文件中的int i。
对于常量，你可以把值直接放在类声明中:
class foo
{
private:
static int i;
const static int a = 42;
};
int foo::i = 0;
是初始化变量的正确语法，但它必须放在源文件(.cpp)中，而不是放在头文件中。
因为它是一个静态变量，所以编译器只需要创建它的一个副本。你必须在你的代码中有一行"int foo:i"来告诉编译器把它放在哪里，否则你会得到一个链接错误。如果这是在一个头，你会得到一个拷贝在每个文件，包括头，所以从链接器获得多重定义的符号错误。
使用Microsoft编译器[1]，不像int型的静态变量也可以在头文件中定义，但在类声明之外，使用Microsoft特定的__declspec(selectany)。
class A
{
static B b;
}
__declspec(selectany) A::b;
请注意，我并不是说这是好的，我只是说这是可以做到的。
现在，比MSC更多的编译器支持__declspec(selectany)——至少gcc和clang。甚至更多。
我在这里没有足够的代表来添加这一点作为注释，但在我看来，无论如何使用#include守卫来编写头文件是一种很好的风格，正如Paranaix几小时前指出的那样，这可以防止多重定义错误。除非已经使用了单独的CPP文件，否则没有必要只使用一个文件来初始化静态的非整型成员。
#ifndef FOO_H
#define FOO_H
#include "bar.h"
class foo
{
private:
static bar i;
};
bar foo::i = VALUE;
#endif
我认为没有必要为此使用单独的CPP文件。当然，你可以这样做，但是没有技术上的理由必须这样做。
对于这个问题的未来观众，我想指出您应该避免monkey0506所建议的内容。
头文件用于声明。
对于每个直接或间接包含头文件的.cpp文件，头文件将被编译一次，并且在main()之前在程序初始化时运行任何函数之外的代码。
通过输入:foo::i = VALUE;对于每个.cpp文件，foo:i将被赋值value(不管它是什么)，并且这些赋值将以不确定的顺序(由链接器决定)在main()运行之前发生。
如果我们在其中一个。cpp文件中#define VALUE为不同的数字会怎样?它将编译良好，我们将无法知道哪个胜出，直到我们运行程序。
永远不要将执行的代码放入头文件中，这与您永远不要#include .cpp文件的原因相同。
Include守卫(我同意你应该经常使用)保护你不受一些不同情况的影响:在编译一个.cpp文件时，同一个头文件被间接地多次# Include。
如果使用头保护，也可以在头文件中包含赋值。我在自己创建的c++库中使用了这种技术。实现相同结果的另一种方法是使用静态方法。例如……
class Foo
{
public:
int GetMyStatic() const
{
return *MyStatic();
}
private:
static int* MyStatic()
{
static int mStatic = 0;
return &mStatic;
}
}
上面的代码有一个“好处”，就是不需要CPP/源文件。同样，这是我在c++库中使用的方法。
我遵循卡尔的想法。我喜欢它，现在我也在用它。 我稍微改变了一下符号，增加了一些功能
#include <stdio.h>
class Foo
{
public:
int GetMyStaticValue () const { return MyStatic(); }
int & GetMyStaticVar () { return MyStatic(); }
static bool isMyStatic (int & num) { return & num == & MyStatic(); }
private:
static int & MyStatic ()
{
static int mStatic = 7;
return mStatic;
}
};
int main (int, char **)
{
Foo obj;
printf ("mystatic value %d\n", obj.GetMyStaticValue());
obj.GetMyStaticVar () = 3;
printf ("mystatic value %d\n", obj.GetMyStaticValue());
int valMyS = obj.GetMyStaticVar ();
int & iPtr1 = obj.GetMyStaticVar ();
int & iPtr2 = valMyS;
printf ("is my static %d %d\n", Foo::isMyStatic(iPtr1), Foo::isMyStatic(iPtr2));
}
这个输出
mystatic value 7
mystatic value 3
is my static 1 0
也在privatstatic .cpp文件中工作:
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
static int v;
};
int A::v = 10; // possible initializing
int main()
{
A a;
//cout << A::v << endl; // no access because of private scope
return 0;
}
// g++ privateStatic.cpp -o privateStatic && ./privateStatic
set_default()方法怎么样?
class foo
{
public:
static void set_default(int);
private:
static int i;
};
void foo::set_default(int x) {
i = x;
}
我们只需要使用set_default(int x)方法，我们的静态变量就会被初始化。
这与其他注释并不矛盾，实际上它遵循了在全局作用域中初始化变量的相同原则，但是通过使用这个方法，我们使其显式(并且易于看到-理解)，而不是将变量的定义挂在那里。
如果你想初始化一些复合类型(f.e. string)，你可以这样做:
class SomeClass {
static std::list<string> _list;
public:
static const std::list<string>& getList() {
struct Initializer {
Initializer() {
// Here you may want to put mutex
_list.push_back("FIRST");
_list.push_back("SECOND");
....
}
}
static Initializer ListInitializationGuard;
return _list;
}
};
由于ListInitializationGuard是SomeClass::getList()方法中的一个静态变量，它将只被构造一次，这意味着构造函数被调用一次。这将初始化_list变量为你需要的值。任何后续对getList的调用都将返回已经初始化的_list对象。
当然，您必须始终通过调用getList()方法访问_list对象。
这符合你的目的吗?
//header file
struct MyStruct {
public:
const std::unordered_map<std::string, uint32_t> str_to_int{
{ "a", 1 },
{ "b", 2 },
...
{ "z", 26 }
};
const std::unordered_map<int , std::string> int_to_str{
{ 1, "a" },
{ 2, "b" },
...
{ 26, "z" }
};
std::string some_string = "justanotherstring";
uint32_t some_int = 42;
static MyStruct & Singleton() {
static MyStruct instance;
return instance;
}
private:
MyStruct() {};
};
//Usage in cpp file
int main(){
std::cout<<MyStruct::Singleton().some_string<<std::endl;
std::cout<<MyStruct::Singleton().some_int<<std::endl;
return 0;
}
我只是想提一下我第一次遇到这个的时候觉得有点奇怪的东西。
我需要在模板类中初始化一个私有静态数据成员。
在.h或.hpp中，它看起来像这样初始化模板类的静态数据成员:
template<typename T>
Type ClassName<T>::dataMemberName = initialValue;
从c++ 17开始，静态成员可以在头文件中用inline关键字定义。
http://en.cppreference.com/w/cpp/language/static
静态数据成员可以内联声明。内联静态数据成员可以在类定义中定义，并且可以指定默认成员初始化式。它不需要一个类外定义:
struct X
{
inline static int n = 1;
};
您遇到的链接器问题可能是由以下原因引起的:
在头文件中提供类和静态成员定义， 在两个或多个源文件中包含此头文件。
对于那些从c++开始学习的人来说，这是一个常见的问题。静态类成员必须在单个翻译单元中初始化，即在单个源文件中初始化。
不幸的是，静态类成员必须在类体之外初始化。这使得只写头的代码变得复杂，因此，我使用了完全不同的方法。你可以通过静态或非静态类函数来提供你的静态对象，例如:
class Foo
{
// int& getObjectInstance() const {
static int& getObjectInstance() {
static int object;
return object;
}
void func() {
int &object = getValueInstance();
object += 5;
}
};
c++ 11静态构造函数模式，适用于多个对象
一个习惯用法是在:https://stackoverflow.com/a/27088552/895245上提出的，但这里有一个更简洁的版本，不需要为每个成员创建一个新方法。
main.cpp
#include <cassert>
#include <vector>
// Normally on the .hpp file.
class MyClass {
public:
static std::vector<int> v, v2;
static struct StaticConstructor {
StaticConstructor() {
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v2.push_back(3);
v2.push_back(4);
}
} _staticConstructor;
};
// Normally on the .cpp file.
std::vector<int> MyClass::v;
std::vector<int> MyClass::v2;
// Must come after every static member.
MyClass::StaticConstructor MyClass::_staticConstructor;
int main() {
assert(MyClass::v[0] == 1);
assert(MyClass::v[1] == 2);
assert(MyClass::v2[0] == 3);
assert(MyClass::v2[1] == 4);
}
GitHub上游。
编译并运行:
g++ -ggdb3 -O0 -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.cpp
./main.out
参见:c++中的静态构造函数?我需要初始化私有静态对象
在Ubuntu 19.04上测试。
c++ 17内联变量
在:https://stackoverflow.com/a/45062055/895245提到过，但这里有一个多文件可运行的例子，让它更清楚:内联变量是如何工作的?
这个很棒的c++ 17特性允许我们:
方便地为每个常量使用一个内存地址 存储它作为一个constexpr:如何声明constexpr extern? 在一个标题的单行中
main.cpp
#include <cassert>
#include "notmain.hpp"
int main() {
// Both files see the same memory address.
assert(¬main_i == notmain_func());
assert(notmain_i == 42);
}
notmain.hpp
#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP
inline constexpr int notmain_i = 42;
const int* notmain_func();
#endif
notmain.cpp
#include "notmain.hpp"
const int* notmain_func() {
return ¬main_i;
}
编译并运行:
g++ -c -o notmain.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic notmain.cpp
g++ -c -o main.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp
g++ -o main -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.o notmain.o
./main
GitHub上游。
定义常量的一种“老派”方法是用枚举替换它们:
class foo
{
private:
enum {i = 0}; // default type = int
enum: int64_t {HUGE = 1000000000000}; // may specify another type
};
这种方法不需要提供定义，并且避免使常量为左值，这可以为您省去一些麻烦，例如当您意外地odr使用它时。
以下是一个简单例子中的所有可能性和错误……
#ifndef Foo_h
#define Foo_h
class Foo
{
static const int a = 42; // OK
static const int b {7}; // OK
//static int x = 42; // ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member 'Foo::x'
//static int y {7}; // ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member 'Foo::x'
static int x;
static int y;
int m = 42;
int n {7};
};
// Foo::x = 42; // error: 'int Foo::x' is private
int Foo::x = 42; // OK in Foo.h if included in only one *.cpp -> *.o file!
int Foo::y {7}; // OK
// int Foo::y {7}; // error: redefinition of 'int Foo::y'
// ONLY if the compiler can see both declarations at the same time it,
// OTHERWISE you get a linker error
#endif // Foo_h
但最好把它放在Foo.cpp中。这样你就可以单独编译每个文件并在以后链接它们，否则Foo:x将出现在多个目标文件中，并导致链接器错误. ...
// Foo::x = 42; // error: 'int Foo::x' is private, bad if Foo::X is public!
int Foo::x = 42; // OK in Foo.h if included in only one *.cpp -> *.o file!
int Foo::y {7}; // OK
