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

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

其他回答

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;
};

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。

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;
};

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
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。