如何在 C++ 类模板中使用静态变量答案

【问题标题】：How to use static variable in a C++ class template如何在 C++ 类模板中使用静态变量
【发布时间】：2016-06-06 06:27:36
【问题描述】：

这是一个来自 geeksforgeeks 的示例。下面的代码我看不懂。

template<class T> int Test<T>::count = 0;

count 是一个外部变量吗？为什么不让 static int count = 0？ geeksforgeeks 中的描述和代码如下。

类模板和静态变量：类模板的规则是与函数模板相同类模板的每个实例化都有它自己的成员静态变量副本。例如，在下面程序有两个实例Test和Test。所以静态的两个副本变量计数存在。

#include <iostream>

using namespace std;

template <class T> class Test
{  
private:
  T val; 
public:
  static int count;
  Test()
  {
    count++;
  }
  // some other stuff in class
};

template<class T>
int Test<T>::count = 0;

int main()
{
  Test<int> a;  // value of count for Test<int> is 1 now
  Test<int> b;  // value of count for Test<int> is 2 now
  Test<double> c;  // value of count for Test<double> is 1 now
  cout << Test<int>::count   << endl;  // prints 2  
  cout << Test<double>::count << endl; //prints 1

  getchar();
  return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++ templates static

【解决方案1】：

Test 类是一个模板类，这意味着编译器每次遇到实例化不同类型的 Test 的代码时都会生成不同的代码。

Count 不是外部变量；它是一个静态变量。

有一个静态变量的实例被其容器类的所有实例共享。

这里的转折是 Test 是一个模板类，所以实际上并不仅仅是一个“类 Test”。有两种：main()函数会导致编译器生成“class Test”和“class Test”。

如前所述，静态变量由其容器类的所有实例共享。还注意到，有两种生成的类 Test（int 和 double）。因为 count 是一个静态变量，这意味着需要有一个 count per type 的 Test 实例。因此编译器会同时生成：

int Test<int>::count = 0;

和

int Test<double>::count = 0;

请记住，模板的目的是您编写一次代码，然后依靠编译器为使用该模板的所有不同数据类型生成代码。

【讨论】：

【解决方案2】：

count 不是外部变量。它在类之外的原因是因为需要分配变量（并且可能实例化）。当静态变量在类定义中时，它只会告诉编译器“会有这种变量”，但由于定义可能包含在许多源文件中，编译器不会进行任何分配。

当编译器看到外部定义时，它知道为它分配空间并实例化它（如果它是一个对象）。这可能只发生一次，所以它不能在头文件中。

【讨论】：

【解决方案3】：

每次使用新类型实例化 Test 对象时，都会从可用模板中为您创建一个新类。（因此，在您的情况下，编译器会根据需要为您创建 Test<int> 和 Test<double> 类）。您现在可以将Test<int> 和Test<double> 视为从同一个模板创建的两个不同的类。

因为有两个类，所以在不同的范围内有两个同名的静态变量副本。 template<class T> int Test<T>::count = 0; 是在按需创建的类中定义此 count 的模板。

如果您将此定义专门用于某种类型，例如：

template<>
int Test<int>::count = 5;

Test<int>::count 在打印时将是 7。而Test<double>::count 将保持1（不变）。

【讨论】：