为什么我不能在类中初始化非const静态成员或静态数组？

Question

为什么我不能在类中初始化非const静态成员或静态数组？为什么我不能在类中初始化非const static成员或static数组？class A{     static const int a = 3;     static int b = 3;     static const int c[2] = { 1, 2 };     static int d[2] = { 1, 2 };};int main(){     A a;     return 0;}编译器发出以下错误：g++ main.cpp main.cpp:4:17: error: ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member ‘b’main.cpp:5:26: error: a brace-enclosed initializer is not allowed here before ‘{’ token main.cpp:5:33: error: invalid in-class initialization of static data member of non-integral type ‘const int [2]’main.cpp:6:20: error: a brace-enclosed initializer is not allowed here before ‘{’ token main.cpp:6:27: error: invalid in-class initialization of static data member of non-integral type ‘int [2]’我有两个问题：为什么我不能static在课堂上初始化数据成员？为什么我不能static在类中初始化数组，甚至是const数组？

Answer 1

为什么我不能static在课堂上初始化数据成员？

C ++标准只允许在类中初始化静态常量积分或枚举类型。这是a允许初始化而其他人没有的原因。

参考：
C ++ 03 9.4.2静态数据成员
§4

如果静态数据成员是const integer或const枚举类型，则它在类定义中的声明可以指定一个常量初始化器，它应该是一个整型常量表达式（5.19）。在这种情况下，成员可以出现在整数常量表达式中。如果在程序中使用该成员，并且名称空间范围定义不包含初始化程序，则该成员仍应在名称空间作用域中定义。

什么是整体类型？

C ++ 03 3.9.1基本类型
§7

类型bool，char，wchar_t以及有符号和无符号整数类型统称为整数类型.43）整数类型的同义词是整数类型。

脚注：

^43）因此，列举（7.2）不是不可或缺的; 但是，枚举可以提升为int，unsigned int，long或unsigned long，如4.5中所述。

解决方法：

您可以使用枚举技巧初始化类定义中的数组。

class A 
{
    static const int a = 3;
    enum { arrsize = 2 };

    static const int c[arrsize] = { 1, 2 };};

为什么标准不允许这样做？

Bjarne 在这里恰当地解释了这一点：

类通常在头文件中声明，并且头文件通常包含在许多翻译单元中。但是，为避免复杂的链接器规则，C ++要求每个对象都有唯一的定义。如果C ++允许将需要作为对象存储在内存中的实体的类内定义，则该规则将被破坏。

为什么只static const允许整数类型和枚举进行类内初始化？

答案隐藏在Bjarne的引言中，仔细阅读，
“C ++要求每个对象都有一个唯一的定义。如果C ++允许将需要作为对象存储在内存中的实体的类内定义，那么该规则就会被破坏。”

请注意，只有static const整数可以被视为编译时常量。编译器知道整数值不会随时改变，因此它可以应用自己的魔法并应用优化，编译器只是内联这样的类成员，即它们不再存储在内存中，因为需要存储在内存中被删除，它给这些变量提供了Bjarne提到的规则的例外。

值得注意的是，即使static const整数值可以具有类内初始化，也不允许采用这些变量的地址。如果（并且仅当）它具有类外定义，则可以获取静态成员的地址。这进一步验证了上面的推理。

允许枚举这是因为枚举类型的值可以在期望int的位置使用。^{看上面的引文}

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这在C ++ 11中是如何变化的？

C ++ 11在一定程度上放宽了限制。

C ++ 11 9.4.2静态数据成员
§3

如果静态数据成员是const文字类型，则其在类定义中的声明可以指定一个大括号或大小为初始化器，其中作为赋值表达式的每个initializer子句都是一个常量表达式。可以在类定义中使用if 声明文字类型的静态数据成员，其声明应指定一个大括号或者等于初始化器，其中每个initializer子句都是赋值表达式constexpr specifier;是一个不变的表达。[注意：在这两种情况下，成员可能会出现在常量表达式中。-end note]如果在程序中使用该成员，并且命名空间作用域定义不包含初始化程序，则该成员仍应在命名空间作用域中定义。

此外，C ++ 11 将允许（§12.6.2.8）在声明它（在其类中）的地方初始化非静态数据成员。这将意味着很容易的用户语义。

请注意，这些功能尚未在最新的gcc 4.7中实现，因此您可能仍会遇到编译错误。

Answer 2

这似乎是旧时简单连接器的残留。您可以在静态方法中使用静态变量作为变通方法：

// header.hxx#include <vector>class Class {public:
    static std::vector<int> & replacement_for_initialized_static_non_const_variable() {
        static std::vector<int> Static {42, 0, 1900, 1998};
        return Static;
    }};int compilation_unit_a();

和

// compilation_unit_a.cxx#include "header.hxx"int compilation_unit_a() {  
    return Class::replacement_for_initialized_static_non_const_variable()[1]++;}

和

// main.cxx#include "header.hxx"#include <iostream>int main() {
    std::cout    << compilation_unit_a()
    << Class::replacement_for_initialized_static_non_const_variable()[1]++
    << compilation_unit_a()
    << Class::replacement_for_initialized_static_non_const_variable()[1]++
    << std::endl;}

建立：

g++ -std=gnu++0x -save-temps=obj -c compilation_unit_a.cxx 
g++ -std=gnu++0x -o main main.cxx compilation_unit_a.o

跑：

./main

事实上这一点（一致地，即使类定义包含在不同的编译单元中），也表明今天的链接器（gcc 4.9.2）实际上足够智能。

搞笑：0123在手臂和3210x86上打印。

Answer 3

我认为这是为了防止你混淆声明和定义。（想想如果将文件包含在多个位置可能会出现的问题。）