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?
当前回答
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。
其他回答
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。
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
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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
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;
}
