C ++静态成员变量及其初始化

Question

对于C ++类中的静态成员变量-初始化在类外部完成。我想知道为什么？任何逻辑推理/约束吗？还是纯粹是传统的实现方式-该标准不希望更正？我认为在类中进行初始化会更“直观”，也不会造成混淆。它还使变量具有静态和全局性。例如，如果您看到静态const成员。

Answer 1

从根本上讲，这是因为静态成员必须精确地定义在一个翻译单元中，以便不违反单一定义规则。如果语言允许类似以下内容：

struct Gizmo

{

  static string name = "Foo";

};

然后name将在#include该头文件的每个转换单元中定义。

C ++确实允许您在声明中定义不可分割的静态成员，但是您仍然必须在单个翻译单元中包含一个定义，但这只是一个捷径或语法糖。因此，这是允许的：

struct Gizmo

{

  static const int count = 42;

};

只要a）表达式是const整数或枚举类型，b）可以在编译时对表达式求值，并且c）仍然存在不违反一个定义规则的定义：

文件：gizmo.cpp

#include "gizmo.h"

const int Gizmo::count;

Answer 2

在C ++中，自开始以来，初始化器的存在是对象定义的专有属性，即，带有初始化器的声明始终是定义（几乎总是）。

如您所知，C ++程序中使用的每个外部对象都必须在一个翻译单元中定义一次，并且只能定义一次。允许类内初始化程序用于静态对象将立即违反此约定：初始化程序将进入头文件（通常在类定义所在的位置），从而生成同一静态对象的多个定义（每个包含头文件的翻译单元一个定义） ）。当然，这是不可接受的。因此，静态类成员的声明方法完全是“传统”的：您仅在头文件中声明它（即不允许初始化器），然后在您选择的翻译单元中定义它（可能使用初始化器） ）。

此规则的一个例外是整数或枚举类型的const静态类成员，因为此类条目可以用于整数常量表达式（ICE）。ICE的主要思想是在编译时对其进行评估，因此不依赖于所涉及对象的定义。这就是为什么整数或枚举类型可能会出现此异常的原因。但是对于其他类型，这只会与C ++的基本声明/定义原理相矛盾。