如何创建和访问静态对象

Question

这是我得到的错误：

'global_grid' was not declared in this scope

Notator 类中的这一行（定义如下）导致错误： int option = global_grid.GetOption();.

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Director 正在协调与网格一起工作的不同模块。我需要一个网格可供所有班级使用。我不希望它是一个单例，因为可以想象有多个网格。我不希望它属于Director 类，因为这在概念上对我来说没有意义。 Director 只是引导流量。

我认为global_grid（如下声明）会随处可见。我想我不明白static，或者可能是如何访问该对象。

没有导致错误的语句，项目编译。我错过了什么？

class SoundFile // This module has a grid that is needed by the other modules
{
    public:
        int GetOption(){ return 0; }
};

class Director //  Coordinates communication between modules
{
  public:   
      SoundFile& CreateGrid()
      {
        static SoundFile grid; // All modules need access to this grid.
        return grid;
      }
      
      void SetUp() // I want to call this when the app starts, to 
                       //create a global grid.
      {
        SoundFile& global_grid = CreateGrid(); // Would this create a static object? 
      }
};

class Notator // One of the modules that needs access to the grid
{
    public:
        void Work() 
        {   
           int option = global_grid.GetOption(); // Causes the error
        }
};

Answer 1

您似乎倾向于创建一个全局变量，该变量通常风格不佳，表明需要进行设计审查。我认为您的代码就是这种情况。但是，您的代码中有一些元素表明您的设计的某些部分在正确的轨道上。我会朝那个方向推进，但请理解这不是最终代码；在您审查和改进您的设计时，我期待进一步的调整。

一个好的方面是您将预期的“全局”网格作为Director 类的一部分。如果全局网格与Director 类有很强的关联，这比使用全局变量要好。也许不同的班级会是一个更合乎逻辑的选择；一旦你看到可以做什么，你就可以回顾一下。将“全局网格”作为SoundFile 类的一部分甚至可能是合理的。关键是可以在某个合适的名称（类或命名空间）下访问全局网格，而不是在全局范围内。

实际上，您所描述的大部分都是您想要的。您的CreateGrid() 函数创建了一个SoundFile 对象，即grid static local variable，第一次调用它时，随后的调用将返回对与前一次调用相同的对象的引用。 （这个名字有点奇怪，因为没有调用，但首先创建了一个网格。）这可能是你的全局网格，除了需要一个 Director 对象来调用这个函数。

将此函数声明为Director 的static member 将在调用CreateGrid() 时消除对Director 对象的需要。此外，这样做是合乎逻辑的，因为该函数不使用调用它的对象（也就是函数内部的*this）。

class Director
{
  public:   
      static SoundFile& CreateGrid()  // <-- add the `static` keyword here
      {
        static SoundFile grid;        // <-- (and keep the `static` keyword here)
        return grid;
      }
};

没有必要尝试将此函数的返回值分配给“全局”变量。函数调用可以在您打算使用变量的任何地方使用。例如：

int main()
{
    std::cout << Director::CreateGrid().GetOption() << '\n';
}

这种方法与单例设计模式有一些相似之处，但这种方法并不禁止存在其他SoundFile 对象。这些对象中只有一个具有特殊名称，其生命周期与程序一样长。

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请注意，您可以改为使 grid 成为 Director 类的静态数据成员。但是，从长远来看，成员函数方法有两个优点，您可能会从中受益。首先，成员函数改进了封装，因为调用者不需要确切知道SoundFile 对象是如何获得的。您可以更改实现而不需要在整个程序中更改代码。其次，使用成员函数有助于避免称为“static initialization order fiasco”的现象。