为什么需要在类之外定义静态数据成员？答案

【问题标题】：Why does a static data member need to be defined outside of the class?为什么需要在类之外定义静态数据成员？
【发布时间】：2013-09-11 18:53:54
【问题描述】：

根据 IBM C++ 知识中心的Static data members：

类成员列表中静态数据成员的声明不是定义。您必须在类声明之外，在命名空间范围内定义静态成员。

这是为什么呢？关于内存分配的原理是什么？

【问题讨论】：

我自己一直想知道这一点。它总是“似乎”像标题一样是定义静态的更合适的地方。
@koodawg Java 结合了标头 + 源代码实现 =]
原因是一个类可能在许多翻译单元中被声明（通过#include），如果在所有翻译单元上都定义了它，就会有一个重复的符号。
可能重复：programmers.stackexchange.com/questions/145299/…
静态类成员具有外部链接，并且必须遵守对该模型的限制，只有一个定义。随着编译器变得更聪明，也有例外（static const 积分成员）。如果它有帮助，请将它们视为全球extern decl，其中必须有一个定义来满足该法案。

标签： c++ static

【解决方案1】：

这是一种语言规则，被称为一个定义规则。在程序中，每个静态对象（如果使用的话）都必须定义一次，而且只能定义一次。

类定义通常放在头文件中，包含在多个翻译单元中（即来自多个源文件）。如果标题中的静态对象声明是一个定义，那么您最终会得到多个定义，每个包含标题的单元中都有一个定义，这会违反规则。因此，它不是一个定义，您必须在其他地方准确提供一个定义。

原则上，语言可以做它对内联函数所做的事情，允许将多个定义合并为一个定义。但事实并非如此，所以我们坚持这条规则。

【讨论】：

【解决方案2】：

这根本与内存分配无关。这是关于在链接的编译单元中具有单点定义。 @Nick 也指出了这一点。

一个类通常在头文件中声明，而头文件是通常包含在许多翻译单元中。然而，为了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++ 允许在课堂上，这条规则就会被打破定义需要作为对象存储在内存中的实体。

【讨论】：

【解决方案3】：

从 C++17 开始，您现在可以在类中定义静态数据成员。见cppreference：

静态数据成员可以内联声明。内联静态数据成员可以在类定义中定义，并且可以指定一个初始化器。它不需要类外定义：
struct X {
     inline static int n = 1; 
};

【讨论】：