如何在C++中声明一个静态类实例？

Question

如何在C++中声明一个静态类实例？

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几个月前，我创建了一个名为Vexed的游戏的C#项目。现在我正在用C++创建俄罗斯方块。基本上，我想使用在另一个项目中使用的相同逻辑，它有点像这样：

我创建了一个名为“Game”的类，其中包含有关游戏的所有信息。它有它的方法、变量和一切。然后，我创建了一个静态类，名为“PublicInstances”或类似的东西，在那个类中，我声明了如下内容：

static class PublicInstances
{
    public static Game vexedGame = new Game(); //This is C# and works.
}

它使得使用变得非常简单，因为我在游戏上所做的任何更改都保存在我的类的静态实例中，我可以在项目的任何地方访问它。我想知道如何在C ++中创建一个公共或全局实例，以便我可以随时访问并更改它，并在项目的任何窗体或类中更新所有内容。非常感谢您的帮助。//如果我的英语不是最好的话，请见谅^^

- avatarbobo

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如果你真的想要一个全局变量，你不必将它放在类内部。只需在头文件中声明并在源文件中定义即可。但是全局变量（或全局可访问的静态变量）通常是不好的设计。 - Kal

我的主要问题是我经常在窗体之间旅行，我需要从一个地方获取信息并传递到另一个地方，我该如何改变全局变量或类的使用？ - avatarbobo

听起来TetrisGame应该是一个命名空间，而不是一个对象。这也将消除为其定义类类型的需要。 - Ben Voigt

我同意这个设计可能有些缺陷，但是这已经不是问题了。无论如何，我仍然建议你重新考虑一下。 - MasterMastic

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- dmitri · Accepted Answer

重新审视和总结

选项1

您可以简单地声明并定义一个全局的Game对象实例。在头文件中，例如game.h：

extern Game globalGameObj;

当你在源代码文件中包含game.h时，globalGameObj名称会变得可见。你还需要创建一个实际的对象。在源代码文件（例如game.cc）中（不属于任何类）：

当您在源文件中包含game.h时，全局变量globalGameObj的名称就会变得可见。此外，您还需要创建一个实际的对象。在源文件中（比如game.cc）（不属于任何类）：

Game globalGameObj;

通过变量名访问它：

globalGameObj.do_some_work();

选项2

使用经常被称为单例的模式。在您的游戏类（game.h）中添加以下内容：

class Game
{
  public:
    static Game &shared_instance() {static Game game; return game;}

  private:
    // Make constructor private. Only shared_instance() method will create an instance.
    Game() {/*whatever initialisation you need*/}
};

您可以使用 shared_instance() 方法来访问 Game 实例：

Game::shared_instance().do_some_work();

在上面的代码中，您没有使用类似于static class PublicInstances的东西。C++ 允许您引入命名空间（例如PublicInstances）以提供名称隔离并将全局对象保留在一个位置，但这可能会过度设计。无论如何，如果您只有少量的全局对象，那么很可能是一个不好的设计。

哪个选项更好？一些人会认为应该使用单例模式。它保证只创建一个实例。然而，选项 1 和选项 2 都有相同的问题：它们在您的代码中引入了一个全局对象，带有所有归因于全局变量的缺点。我会说单例模式是伪装成全局对象的东西。我没有看到任何技术上有利于任何一种选项的原因，所以我认为这是个人口味的问题。

历史注记 :)

对于选项 2，我的第一个建议是使用动态分配的 Game 对象而不是函数局部静态对象。

static Game *instance() {if (!_inst) _inst = new Game(); return _inst;}

有些人提出这不再是最好的方法，感谢Kal、argiopeweb和Simple。在存在线程的情况下，C++03存在初始化静态对象的问题。C++11保证了静态变量的安全初始化。

C++11草案第6.7节

如果这样的变量在其声明中首次通过控制，则将初始化此类变量；只有在其初始化完成后才被认为已初始化[...]。如果在变量正在初始化时并发地进入声明，并发执行应等待初始化完成。