C++ 静态结构类型成员初始化

Question

可能重复：link

大家好，

关于静态成员变量，我不明白一件奇怪的事情。如果静态变量的“定义”（我不确定它是否正确）在类的头文件中，编译器会给出链接错误，但是如果它们在 cpp 文件中，一切正常。

我有一个如下的课程（没有粘贴整个内容）：

UserInterface.h

class UserInterface
{
public:
    UserInterface(void);
    ~UserInterface(void);

    // Some method declarations here
private:
    // Some more methods declarations here
    // VARIABLES
    static bool                               m_undoRequested;
    static ChessViewConstants::MENU_STATE     m_displayState;
    static ChessModelConstants::PieceMovement m_pieceMovement;
};
// THESE DO NOT WORK (linking errors)
//bool UserInterface::m_undoRequested = false;
//ChessViewConstants::MENU_STATE UserInterface::m_displayState = ChessViewConstants::MAIN_MENU;
//ChessModelConstants::PieceMovement UserInterface::m_pieceMovement(1, 1, 1, 1);

UserInterface.cpp

#include "UserInterface.h"

// These do work.
bool UserInterface::m_undoRequested = false;
ChessViewConstants::MENU_STATE UserInterface::m_displayState = ChessViewConstants::MAIN_MENU;
ChessModelConstants::PieceMovement UserInterface::m_pieceMovement(1, 1, 1, 1);

// Implementation....

ChessConstants.h

namespace ChessModelConstats{
    // Some stuff here...

    struct PieceMovement {

    // A simple Constructor
    PieceMovement(int originRow = -1, int originCol = -1, 
                  int targetRow = -1, int targetCol = -1)
    : m_originRow(originRow), m_originCol(originCol),
      m_targetRow(targetRow), m_targetCol(targetCol) 
    {
    }

        // Members
        int m_originRow;
        int m_originCol;
        int m_targetRow;
        int m_targetCol;
    };

// More stuff here....
}

那么为什么必须在cpp文件中实现静态变量呢？为什么我不能在头文件末尾追加？

第二个问题：如何初始化结构变量（m_pieceMovement），如下所示：

m_pieceMovement.m_originCol = -1;
m_pieceMovement.m_originRow = -1;
m_pieceMovement.m_targetCol = -1;
m_pieceMovement.m_targetRow = -1;

似乎我在这里遗漏了一些基本信息，不要害羞地在这里和那里抛出一些新手提示:)

提前致谢，

约翰·约翰

编辑：这里是链接错误：

1>MasterController.obj : 错误 LNK2005: "private: static bool UserInterface::m_undoRequested" (?m_undoRequested@UserInterface@@0_NA) 已在 Execution.obj 中定义 1>MasterController.obj : 错误 LNK2005: "private: static enum ChessViewConstants::MENU_STATE UserInterface::m_displayState" (?m_displayState@UserInterface@@0W4MENU_STATE@ChessViewConstants@@A) 已经在 Execution.obj 中定义 1>MasterController.obj : 错误 LNK2005: "private: static struct ChessModelConstants::PieceMovement UserInterface::m_pieceMovement" (?m_pieceMovement@UserInterface@@0UPieceMovement@ChessModelConstants@@A) 已经在 Execution.obj 中定义 1>UserInterface.obj : error LNK2005: "private: static bool UserInterface::m_undoRequested" (?m_undoRequested@UserInterface@@0_NA) 已经在 Execution.obj 中定义 1>UserInterface.obj : error LNK2005: "private: static enum ChessViewConstants::MENU_STATE UserInterface::m_displayState" ?m_displayState@UserInterface@@0W4MENU_STATE@ChessViewConstants@@A) 已经在 Execution.obj 中定义 1>UserInterface.obj : 错误 LNK2005: "private: static struct ChessModelConstants::PieceMovement UserInterface::m_pieceMovement" (?m_pieceMovement@UserInterface@@0UPieceMovement@ChessModelConstants@@A) 已经在 Execution.obj 中定义 1>D:\C++\CheatersChess\Debug\CheatersChess.exe : 致命错误 LNK1169: 找到一个或多个多重定义符号

Answer 1

C++ 标准包括一个称为单一定义规则的规则。部分是3.2/3：

每个程序都应包含该程序中 odr 使用的每个非内联函数或变量的准确定义； [...]

当您的问题的静态成员在头文件中定义时，其定义将包含在从包含该头文件的 .cpp 文件编译的每个 .obj 文件中。由于许多文件可能包含该标头，因此您会获得多个定义，这违反了该规则。 （请注意，对于这种违规行为，所有这些定义是否相同并不重要。）

然而，当您将定义放在 .cpp 文件中时，该定义仅包含在从该 .cpp 文件编译的 .obj 文件中，因此在链接程序时不会导致重复定义。

关于第二个问题：您需要定义一个构造函数，该构造函数将成员的所需值作为参数。事实上，你已经这样做了。您可以使用它来定义静态成员（在 .cpp 文件中）：

ChessModelConstants::PieceMovement UserInterface::m_pieceMovement(-1,-1,-1,-1);