c++中静态成员变量要在类外部再定义或初始化的原因

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-06-07 05:44 114阅读 0赞

c++中静态成员变量要在类外部再定义,否则产生link2001错误.

class testClass
    {
      public:
      static int m_i;
    };

// 类外部定义，若不写会产生
    // error LNK2001: unresolved external symbol "public: static int testClass::m_i" (?m_i@testClass@@2HA)
    int testClass::m_i;
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
      printf("%d\n",testClass::m_i);
      printf("\n");
      return 0;
    }

为什么要在类的外部进行定义的原因:  
    1. 在类中，只是声明了静态变量，并没有定义。

2. 声明只是表明了变量的数据类型和属性，并不分配内存；定义则是需要分配内存的。  
    注意：如果在类里面这么写int a; 那么是既声明了变量，也定义了变量，两者合在一起了。

3. 静态成员是“类级别”的，也就是它和类的地位等同，而普通成员是“对象（实例）级别”的。  
    类级别的成员，先于该类任何对象的存在而存在，它被该类所有的对象共享。

4. 现在，咱们假定要实例化该类的一个对象，那么会发生什么事情呢？  
    静态成员肯定要出现在这个对象里面的，对吧？这时候才去定义那个静态成员吗？这显然是不合适的。  
    因为，比如有另外一个线程也要创建该类的对象，那么也要按照这个方式去定义那个静态成员。  
    这会产生两种可能的情况：  
      A. 重复定义；  
      B. 就算不产生重复定义的情况，也会产生竞争，从而造成死锁的问题，以至于对象无法创建。  
         很显然，编译器不能这么干。那么很合理的解决办法，就是事先在类的外部把它定义好，然后再供所有的对象共享。  
         当然这样做，还是有可能产生线程安全的问题，但不管怎么说对象是创建好了，而这种线程安全问题，可以在编程中予以解决。  
  
  
对于class的static data member，其实只是声明了一个scope（还记得class::static\_data\_member中的::么？），  
既然是声明而已，所以还需要一个定义，  
之所以需要在类的外面，因为本质来说它和global和static变量没什么区别，都是在数据段的，只是scope不一样，属于class而已。  
  
这里反映出了C/C++里面一些稍微偏底层的复杂的细微的概念，比如scope，storage，life time。  
::是指scope，是在class里面声明的，  
static指storage，是和global一样，在外面定义的。