为什么本地类中的字段不能是静态的？答案

【问题标题】：Why field inside a local class cannot be static?为什么本地类中的字段不能是静态的？
【发布时间】：2011-05-26 10:48:53
【问题描述】：

void foo (int x)
{
  struct A { static const int d = 0; }; // error
}

除了来自标准的参考之外，这背后是否有任何动机来禁止内部类中的 static 字段？

error: field `foo(int)::A::d' in local class cannot be static

编辑：但是，static 成员函数是允许的。对于这种情况，我有一个用例。假设我希望只为 POD 调用 foo()，那么我可以像这样实现它，

template<typename T>
void foo (T x)
{
  struct A { static const T d = 0; }; // many compilers allow double, float etc.
}

foo() 应该只传递给 POD（如果允许 static）而不传递给其他数据类型。这只是我想到的一个用例。

【问题讨论】：

可能重复static member variable inside a local class in c++?
@Vache：我不认为这是一个骗局（来自那里的一些 OP 的 cmets）。

标签： c++ static-members local-class

【解决方案1】：

我猜是因为静态类成员必须在全局范围内定义。

编辑：

抱歉，我是个懒鬼，只是扔东西 :) 更准确一点。类的静态成员需要在全局范围内定义，例如

foo.h

class A {
  static int dude;
};

foo.cpp

int A::dude = 314;

现在，由于 void foo(int x) 内部的范围不是全局的，因此没有定义静态成员的范围。希望这更清楚一点。

【讨论】：

当您可以在函数内简单地声明static 变量时，它怎么能成为全局范围？ [注意：我没有投反对票，但在它失控之前，我建议编辑你的答案。]
@iammilind：这正是问题所在。如果允许，则该成员必须是，但不能在全局范围内定义。由于定义是不可能的，标准使声明非法。这意味着您已经在编译时得到错误，而不是链接时。
感谢您支持 Salters :D
@MSalters，我现在意识到@Magnus 的答案更准确。但由于缺乏描述，有人否决了它。 @Magnus 您能否详细说明一下以供其他人理解。我会接受答案。谢谢。
@iammilind：我稍微修改了我的答案。如果您想让我更准确一些，请告诉我。

【解决方案2】：

Magnus Skog 给出了真正的答案：静态数据成员只是一个声明；该对象必须在其他地方定义，在命名空间范围内，并且类定义在命名空间范围内不可见。

请注意，此限制仅适用于静态数据成员。这意味着有一个简单的解决方法：

class Local
{
    static int& static_i()
    {
        static int value;
        return value;
    }
};

这为您提供完全相同的功能，但代价是使用函数语法来访问它。

【讨论】：

这完全一样吗？ IIRC 静态类成员的地址是有效的非类型模板参数，这显然不是。
+1，您的回答非常具有解释性，也感谢您的工作。我希望我能接受 2 个答案。 :)
@MSalters 好点，至少部分如此。带有初始值设定项的静态整型 const 将是整型常量表达式，可用作非类型模板参数或 C 样式数组的维度。对于其他静态成员，我认为您会满足对象具有外部链接的要求，而本地类或其成员则不是这种情况。

【解决方案3】：

因为没有人认为有必要？

[edit]：静态变量只需要定义一次，通常在类之外（内置函数除外）。允许它们在本地类中也需要设计一种定义它们的方法。 [/edit]

添加到语言中的任何功能都是有代价的：

必须由编译器实现
它必须在编译器中维护（并且可能会引入错误，即使在其他功能中也是如此）
它存在于编译器中（因此即使在未使用时也可能会导致速度变慢）

有时，不实施一项功能是正确的决定。

本地函数和类已经给语言增加了难度，但收效甚微：使用static 函数和未命名的命名空间可以避免它们。

坦率地说，如果我必须做出决定，我会完全删除它们：它们只会使语法混乱。

一个例子：The Most Vexing Parse。

【讨论】：

@Matthieu，我已经提到了一个用例。仅供参考。
首先，本地类与“Most Vexing Parse”没有关系。它们非常有用；真正的问题是您不能使用它们来实例化模板。
就其本身而言，这个答案显然是错误的。毕竟，一旦决定支持本地类，额外的限制会使语法复杂化，而不是简化它。但是，结合其他答案，它很好地解释了为什么他们删除了该功能，而不是找到解决其缺点的方法。
“添加功能是有代价的” - 但目前它更像是一种反功能。也就是说，编译器必须检测并拒绝这种特殊情况，这也是有代价的。您还可以在标准“语法允许此类成员，但由于您无法定义它们通常无用”中添加非强制性注释。这样一个非功能的实现甚至比这个反功能更便宜。
@Dennis, @MSalters：但需要定义静态数据成员（通常在类范围之外），这需要另一个语法/语法规则。

【解决方案4】：

我认为这与阻止我们在模板实例化中使用本地类型的命名问题相同。

foo()::A::d这个名字并不是链接器解析的好名字，那么它应该如何找到静态成员的定义呢？如果函数 baz() 中有另一个结构体 A 怎么办？

【讨论】：

没有说服力。毕竟，函数可以声明static 变量，但我们不想以foo()::static_var 的形式访问它。另外，我们甚至不想以foo()::A 的身份从外部访问本地类，那为什么要foo()::A::d？
这个论点成立，这确实是一个联系的问题。在函数中声明的变量具有 no 链接，即使它是 static 变量。但是对于 static 类方法的定义，必须匹配声明和定义，而这又确实需要链接。

【解决方案5】：

有趣的问题，但我很难理解您为什么想要本地类中的静态成员。静态通常用于跨程序流维护状态，但在这种情况下，使用范围为foo() 的静态变量不是更好吗？

如果我不得不猜测限制存在的原因，我会说这与编译器难以知道何时执行静态初始化有关。 C++ 标准文档可能会提供更正式的理由。

【讨论】：

C++ 标准几乎不包含任何理由；它通常出现在非规范性注释和 cmets 中。（这是一个足够大的文档，仅包含规则；在 C++ 委员会的公开工作文档中可以找到合理数量的理由。）

【解决方案6】：

只是因为。

关于 C++ 的一个令人讨厌的事情是，它强烈依赖于“全局上下文”概念，其中所有内容都必须唯一命名。即使是嵌套的命名空间机制也只是字符串诡计。

我认为（只是一个疯狂的猜测）一个严重的技术问题是使用为 C 设计的链接器，并且只是进行了一些调整以使它们与 C++ 一起使用（并且 C++ 代码需要 C 互操作性）。

如果能够获取任何 C++ 代码并“包装”它以便能够在更大的项目中使用它而不会发生冲突，那就太好了，但由于链接问题，情况并非如此。我认为在函数级别禁止静态或非内联方法（甚至嵌套函数）没有任何合理的哲学理由，但这就是我们（目前）得到的。

即使是声明/定义的二元性及其烦人的冗长和暗示也只是关于实现问题（并且提供了在不提供源代码的情况下出售可用目标代码的能力，出于充分的理由，现在已经不那么流行了）。

【讨论】：