C++中的静态类

Question

在头部声明中：

#ifndef SOUND_CORE
#define SOUND_CORE

static SoundEngine soundEngine;

...

但是 SoundEngine 的构造函数被调用了多次，这怎么可能呢？它被声明为全局静态的。

我是这样调用它的：

#include "SoundCore.h"

并直接使用它

soundEngine.foo()

谢谢你

- Peter Lapisu

Answer 1

每当您包含头文件时，静态变量的副本会为每个翻译单元创建。
永远不要在头文件中声明您的静态变量。
您可以使用单例对象。

- Alok Save

---

@Mario The Spoon：是的，您可以这样做，而且这是完全有效的，也会起作用，但出于个人选择的原因，我真的不喜欢以那种方式使用extern。 - Alok Save

单例和extern对象都存在问题（从设计角度和C++工作方式两方面考虑）。我的首选方法是在函数内实例化对象（如main()或类似的高层调用链），并将引用（或可能是智能指针，取决于对象生命周期的复杂性）传递给所有需要它的对象。 - Mike Seymour

@Mike，@Als：如果应用程序需要一个真正的全局配置/存储对象，为什么不将其设置为全局变量（在命名空间内）？我唯一能看到的问题是线程安全，但可以通过使用正确的线程编程习惯来解决，这些习惯可以在对象外部强制执行，或者隐藏在全局/静态对象内部。 - rubenvb

@Mike Seymour：没错，但如果调用链太长，就可能被迫使用global或static。单例、全局或静态各有其优缺点，选择哪种方式需要仔细考虑。 - Alok Save

@Mike Seymour：所谓“太长”，是指通过太多实际上并不需要使用它的函数传递变量，这也增加了在这个漫长的流程中无意中修改变量的风险。 - Alok Save

Answer 2

我会使用 extern 而不是static。这就是 extern 的作用。

在头文件中：

extern SoundEngine soundEngine;

在一个相关的源文件中：

SoundEngine soundEngine;

这将创建一个包含实例的翻译单元，包含头文件将使您能够在代码的任何地方使用它。

// A.cpp
#include <iostream>
// other includes here
...
extern int hours; // this is declared globally in B.cpp

int foo()
{
hours = 1;
}


// B.cpp
#include <iostream>
// other includes here
...
int hours; // here we declare the object WITHOUT extern
extern void foo(); // extern is optional on this line

int main()
{
foo();
}

- rubenvb

Answer 3

正如其他回答中提到的那样，头文件中的 static 变量会被包含在每个包含该头文件的文件中。如果您仍然希望保持它的 static 特性并避免多次实例化，则可以将其包装在一个 struct 中。

//SoundCore.h
struct Wrap {
  static SoundEngine soundEngine;
};

在其中一个.cpp文件中定义此变量。

//SoundCore.cpp
SoundEngine Wrap::soundEngine;

并且简单地使用它，如下所示:

Wrap::soundEngine.foo();

- iammilind

---

为什么你想要将它封装在一个类中而不是在命名空间范围声明为extern？ - Mike Seymour

@Mike，实际上extern是这种单变量的最佳选择。由于@rubenvb已经提出了相同的建议，我给出了另一种方式（说“如果你仍然想保持它静态”）。 - iammilind

除了保留“static”关键字外，您在任何方面都没有“保持静态”，在此上下文中，“static”关键字具有不同的含义。这与使其“extern”（即将链接从内部更改为外部）完全相同，但是由于引入了一个无意义的类而导致了额外的混淆。 - Mike Seymour

Answer 4

如果您在多个文件中包含此头文件，则会为每个包含实例化您的类。我认为您最好看一下单例模式，以获取仅1个实例，即仅一个构造函数调用。

- Hayri Uğur Koltuk

Answer 5

像许多其他保留字一样，静态是一个修饰符，根据上下文具有不同的含义。

在这种情况下，您正在创建一个类SoundEngine的对象，该对象在此模块中是私有的。这意味着其他模块无法看到它。

但是，您将此行放在标题中，因此它是各种模块中的私有对象。我猜这就是构造函数被多次调用的原因。

- Baltasarq