C++中成员变量加上static或const关键字后的分析
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时间：2015年06月08日
C++中类成员变量加上static或const关键字后的初始化问题。在一个简单的C++类中定义如下这些变量：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable(){}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int main(){
TestVariable variable;
return 0;
}
加入限定符后多了4中情况，下面就这四种情况分别进行分析。
情况1：const修饰
编译上面的代码，首先在情况1处出现问题，在g++中的错误提示是：
在vs中的提示更明显，“error C2758: “TestVariable::constIntVariable”: 必须在构造函数基/成员初始值设定项列表中初始化”。直接给出了解决方法，就是说对于类中的const常量类型而言，需要在构造函数初始化化列表中进行初始化。
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable()<span style="color:#ff0000;">:constIntVariable(0)</span>{}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int main(){
TestVariable variable;
return 0;
}
这样情况1的问题就解决了。
情况2：static修饰
然后编译上面的代码能通过，不过明显还有问题，就是static变量没有初始化化，但是编译时没有出错。原因就是还没有使用到这些变量，因为static变量是类的所有实例共享的，所以在构造variable这个变量时只对constIntVariable这个变量进行了检查，在编译时会出错，但是其余的3个静态变量由于没有使用所有还看不出问题所在。将代码修改成这样来检查情况2中静态变量的问题：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
<span style="color:#ff0000;">void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}</span>
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
return 0;
}
g++编译时的错误情况如下：
vs中的错误提示为“error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int TestVariable::staticIntVariable" (?staticIntVariable@TestVariable@@0HA)”，这种情况下g++中的提示更明显些，就是对TestVariable::staticIntVariable这个变量未定义的引用，所以我们的解决方法就是将它初始化。这个变量的初始化这样操作：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
<span style="color:#ff0000;">int TestVariable::staticIntVariable=1;</span>
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
return 0;
}
注意int TestVariable::staticIntVariable=1;这行代码不能写成static int TestVariable::staticIntVariable=1;，否则就在g++中会出现这个错误：
而在vs中会出现“error C2720: “TestVariable::staticIntVariable”: 成员上的“static ”存储类说明符非法”这个错误提示。
情况3：static const修饰的整型数据
然后就是情况3和情况4，情况3和情况4中的限定符是一样的，就是static const（这里写成static const和const static好像都可以，最起码在vs和g++中测试都通过了），不同的是数据类型而已，这里int类型是一种特例，就是静态常量整型(short ,int ,long,long long)数据可以在类中初始化，而其他类型都只能在类外面进行初始化。
首先添加调用这个变量的函数：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
<span style="color:#ff0000;">void printStaticConstInt(){
cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
}</span>
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int TestVariable::staticIntVariable=1;
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
variable.printStaticConstInt();
return 0;
}
在g++中编译的结果为：
用vs编译出错：“ error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int const TestVariable::staticConstIntVariable" (?staticConstIntVariable@TestVariable@@0HB)”，和情况2的错误提示是一样的。
只是它的定义方式有两种,在类内定义：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstInt(){
cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
<span style="color:#ff0000;">static const int staticConstIntVariable=3;//情况3 静态常整型类型</span>
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int TestVariable::staticIntVariable=1;
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
variable.printStaticConstInt();
return 0;
}
在类外面定义：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstInt(){
cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int TestVariable::staticIntVariable=1;
<span style="color:#ff0000;"> const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;</span>
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
variable.printStaticConstInt();
return 0;
}
注意，这里const这个关键字也需要，否则在g++中会出现这种错误提示：它会把它当成一个新的变量，但这个变量和原来的const类型的变量名相同，所以会出错。
在vs中的提示为：“error C2373: “staticConstIntVariable”: 重定义；不同的类型修饰符”。
情况4：static const修饰的非整型数据
然后就是情况4，对于静态常量非整型数据而言，如果在类内进行初始化：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstInt(){
cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstNotIntVariable(){
cout<<"staticConstNotIntVariable:"<<staticConstNotIntVariable<<endl;
}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
<span style="color:#ff0000;">static const float staticConstNotIntVariable=4.0;//情况4 静态非常整型类型</span>
};
int TestVariable::staticIntVariable=1;
const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
variable.printStaticConstInt();
variable.printStaticNotIntVariable();
return 0;
}
在g++中没有问题：
在vs 2008中会出现这个错误“error C2864: “TestVariable::staticConstNotIntVariable”: 只有静态常量整型数据成员才可以在类中初始化”。
所以最好还是不要写这种代码吧。
将变量的初始化放在类外面和情况3一样就可以了：
#include <iostream>
using namespace std;
class TestVariable{
public:
TestVariable():constIntVariable(0){}
void printStaticInt(){
cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstInt(){
cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
}
void printStaticConstNotIntVariable(){
cout<<"staticConstNotIntVariable:"<<staticConstNotIntVariable<<endl;
}
private:
int intVariable;//情况0 不加限定符，这个不需要进行讨论
const int constIntVariable;//情况1 const常量
static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
};
int TestVariable::staticIntVariable=1;
const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;
<span style="color:#ff0000;">const float TestVariable::staticConstNotIntVariable=4.0;</span>
int main(){
TestVariable variable;
variable.printStaticInt();
variable.printStaticConstInt();
variable.printStaticConstNotIntVariable();
return 0;
}
这种情况在g++中和vs中运行的结果就都是正确的了。
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