为什么我不能在公共头文件中初始化静态类成员？答案

【问题标题】：Why can't I initialize a static class member in a common header file?为什么我不能在公共头文件中初始化静态类成员？
【发布时间】：2021-01-23 11:02:56
【问题描述】：

假设我有一个只有标题的库。我已经把它简化成这样了。

仅标题库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

儿童班（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，我在仅标头库中有模板。

当我编译这个时，我得到一个“多重定义”错误。如何解决这个问题？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

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，您需要只有一个翻译单元（例如编译的 .cpp 文件）来定义您的成员。否则，C++ 链接器在parent.o 中看到Foo::A 的一个定义，在child.o 中看到第二个定义，并且这些冲突。

因此，

这不是真的推荐，但它确实有效。

像这样包围定义：

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

这对使用宏不利，但有利于人类用户从标题中看到定义。

所以，您是在问自己“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！”

一种方法来初始化类体内的静态成员。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，那就是你“不是真的”以这种方式定义静态成员。您可以使用它，但并非以所有方式使用由解决方案 (1.) 或 (2.) 定义的变量。请参阅此处的讨论：

在此处查看关于这一点的讨论：

这个解决方案是另一种告诉编译器“它只是每个人的定义”的方式，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其中许多时只保留一个定义。

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：

解释一下。

【讨论】：

【解决方案2】：

替换

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

const int Foo::A = 100;

与

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

【讨论】：