我们定义如下类:
//A.h
class A
{
private:
static const int m = 5;
static int n;
static vector<int> buf;
};
class A
{
private:
static const int m = 5;
static int n;
static vector<int> buf;
};
其中包含三个私有的静态类成员,C++规定const静态类成员可以直接初始化,其他非const的静态类成员需要在类声明以外初始化,我们一般选择在类的实现文件中初始化,初始化的方式是书写一遍类型的定义:
//A.cpp
int A::n; //不指定任何初始值,系统自动初始化为0
vector<int> A::buf; //调用vector的默认构造函数来初始化
//注意:调用默认构造函数时,不要使用括号,否则编译器将把A::buf()当做静态成员函数,
//但是A::buf()实际没有被声明,所以编译器将报错
int A::n; //不指定任何初始值,系统自动初始化为0
vector<int> A::buf; //调用vector的默认构造函数来初始化
//注意:调用默认构造函数时,不要使用括号,否则编译器将把A::buf()当做静态成员函数,
//但是A::buf()实际没有被声明,所以编译器将报错
或者:
//A.cpp
int A::n(9); //使用字面量9来初始化n
vector<int> A::buf(100); //调用vector的带参构造函数来初始化
int A::n(9); //使用字面量9来初始化n
vector<int> A::buf(100); //调用vector的带参构造函数来初始化
对于更复杂的情形 ,如没有构造函数可以调用(比如单例模式实现的类),或者需要多步骤才能完成的初始化怎么办?
假设有一个类S实现了单例模式,S的实例是通过调用S的静态方法S::GetInstance()来获得的,现在定义一个包含S作为静态成员的类:
//B.h
class B
{
private:
static S s;
};
class B
{
private:
static S s;
};
按照前面的介绍,我们或许应该以下面这种方式初始化s:
//B.cpp
#include <B.h>
S B::s; //编译器会报错,因为S没有可以调用的构造函数
#include <B.h>
S B::s; //编译器会报错,因为S没有可以调用的构造函数
解决方法是定义一个静态方法,负责初始化静态成员s:
//B.h
class B
{
public:
static S Init();
private:
static S s;
};
//B.cpp
#include <B.h>
S B::Init()
{
....
return S::Instance();
}
S B::s = B::Init(); //调用静态函数初始化静态成员
class B
{
public:
static S Init();
private:
static S s;
};
//B.cpp
#include <B.h>
S B::Init()
{
....
return S::Instance();
}
S B::s = B::Init(); //调用静态函数初始化静态成员
上例中,为了初始化类B的静态 成员s,我们定义了一个公有的静态方法Init(),它可以很好的工作。但是,在现实的工程中,我们很可能碰到更进一步的要求,就是希望Init()仅仅作为静态变量s的初始化器使用,而不能使用在程序中别的地方,但是我们又不能把Init()声明为private,这样Init()就不能被调用来初始化s了。解决的方法是使用内部类:
//B.h
class B
{
private:
class C
{
public:
static S InitB();
};
static S s;
};
//B.cpp
S B::C::InitB()
{
....
return S::Instance();
}
S B::s = B::C::InitB(); //调用内部类的静态成员函数来初始化静态数据成员
{
private:
class C
{
public:
static S InitB();
};
static S s;
};
//B.cpp
S B::C::InitB()
{
....
return S::Instance();
}
S B::s = B::C::InitB(); //调用内部类的静态成员函数来初始化静态数据成员
因为C是B的内部类,C仅在B的作用域范围内可见,如果程序的其他地方调用了B::C::InitB(),编译器将报错,因为C不可访问。
最后说一下,从初始化的方式可以看出来,类的静态数据成员其实就是“带类名”的全局变量。
静态数据成员必须显式初始化,否则在类方法中操作该成员时,将报链接错误 undefined reference to `A::buf' (gcc中)