为什么我不能在公共头文件中初始化静态类成员？ 解决方案 1：将定义移动到另一个文件解决方案 2：使定义有条件方案三：在类定义中初始化解决方案 4：内联您的静态成员

如何解决为什么我不能在公共头文件中初始化静态类成员？ 解决方案 1：将定义移动到另一个文件解决方案 2：使定义有条件方案三：在类定义中初始化解决方案 4：内联您的静态成员

假设我有一个只有头文件的库。我已将其简化为这样的内容。

仅标头库 Foo.hpp

#ifndef FOO_HPP
#define FOO_HPP

struct Foo{
    static const int A;
};

const int Foo::A = 100;

void SomeMethod(){
   // do some stuff
}
#endif

然后，我有父类（Parent.hpp 和 Parent.cpp）：

#ifndef PARENT_HPP
#define PARENT_HPP

#include "Foo.hpp"

struct Parent {
        virtual void my_method();
};
#endif

子类（Child.hpp 和 Child.cpp）

#ifndef CHILD_HPP
#define CHILD_HPP

#include "Parent.hpp"
#include "Foo.hpp"

struct Child : Parent{
        void my_method();
};
#endif  

在 my_method() 中，我只打印 Foo::A 变量。

在真正的代码库中，我在只有头文件的库中有模板。

当我编译这个时，我得到了一个“多重定义”错误。如何解决这个问题？

解决方法

替换

class Foo {
    
    public:
        static const int A;
    
};

const int Foo::A = 100;

与

class Foo {
    
    public:
        static const int A = 100;
    
};

,

您选择了初始化静态成员的“非内联”模式。这是完全合法的，但是 - 在这种情况下，您需要准确地定义一个翻译单元（例如编译的 .cpp 文件）来定义您的成员。否则，C++ 链接器会在 Foo::A 中看到 parent.o 的一个定义，在 child.o 中看到第二个定义，并且会发生冲突。

因此，

解决方案 1：将定义移动到另一个文件

1. 创建一个 Foo.cpp，其中包含 Foo.hpp 并定义 Foo::A。
2. 从标题中删除定义，这样它就不会在多个位置重复

解决方案 2：使定义有条件

这不是真正推荐的，但确实有效。

1. 像这样包围定义：

   #ifdef FOO_A_DEFINITION
   const int Foo::A = 100;
   #endif
   

2. 创建一个 Foo.cpp，它定义了 #FOO_A_DEFINITION，然后包含 Foo.hpp

这对使用宏有不利影响，但有利于人类用户从标题中看到定义。

方案三：在类定义中初始化

所以，您会问自己“为什么它们会发生冲突？我希望编译器知道它们是同一个变量！”

执行此操作的一种方法是在类体内初始化静态成员。由于这是一个简单的类型，即使使用旧版本的语言标准也是可能的。这也是@idmean's suggested solution：

class Foo {
    public:
        static const int A = 100;
};

这里有一个警告，即您“并非真的”以这种方式定义静态成员。您可以使用它，但不能以任何方式使用通过解决方案 (1.) 或 (2.) 定义的变量。请参阅此处的讨论：

在此处查看对这一点的讨论：

Defining static const integer members in class definition

解决方案 4：内联您的静态成员

这个解决方案是另一种告诉编译器“它只是对每个人的一个定义”的方法，它只适用于 C++17 或更高版本：

#include <iostream>
class Foo {
    public:
        inline static const int A = 100;
};

这看起来与解决方案 3 非常相似，但实际上做了一些非常不同的事情！

使用此解决方案，您实际上是在每个翻译单元中多次定义静态成员，但告诉编译器在链接和遇到许多静态成员时只保留一个定义。

当您使用动态链接库时，解决方案 (1.) 和 (2.) 的行为与此解决方案 (4.) 不同。见：

Where to initialize static const member in c++17 or newer?

解释。