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(&notmain_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 &notmain_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。

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;
}

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;
    }
};

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。

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。