我可以在类头文件中定义一个类的 const 静态实例吗答案

【问题标题】：Can I define a const static instance of a class in the class header file我可以在类头文件中定义一个类的 const 静态实例吗
【发布时间】：2017-11-13 13:19:25
【问题描述】：

是否可以在类头文件中声明和定义一个类的const静态实例。

我想做这样的事情（来自this类似的问题）：

class PlaceID {

public:

    inline PlaceID(const std::string placeName):mPlaceName(placeName) {}

    const static PlaceID OUTSIDE;

private:
    std::string mPlaceName;
};

const PlaceID PlaceID::OUTSIDE = PlaceID("");

如果 PlaceID::OUTSIDE 的定义在源文件中，这将起作用，但如果它在包含在多个位置的头文件中，则会导致链接错误，因为 PlaceID::OUTSIDE 被定义了多次。

我想在头文件中定义它有两个原因。首先，这将是一个库的一部分，我希望这个库只是头文件。

其次，这是我希望允许编译器“内联”这个实例的使用的最重要的一个。有问题的类（不是此处用作示例的类）是原始类型的包装器，其中所有方法都内联，以提供与原始类型相同的性能。如果我将此实例的定义放在源文件中，编译器在编译时将不知道它的值，并且无法应用一些优化。

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c++

【解决方案1】：

在C++17中，变量可以标记为inline：

class PlaceID 
{
    inline const static PlaceID OUTSIDE{""};
    // ...
};

在 C++14 之前，您可以使用函数来代替：

class PlaceID 
{
    static PlaceID OUTSIDE() { return PlaceID{""}; }
    // ...
};

...或...

class PlaceID 
{
    static PlaceID OUTSIDE() 
    { 
        static PlaceID result{""};
        return result;
    }

    // ...
};

...取决于您是否想要一个 PlaceID 实例。

或者，您可以将PlaceID 模板化到一个虚拟参数上，以便在标题中内联OUTSIDE 的定义：

template <typename>
struct PlaceID_
{
    inline PlaceID_(const char*) { }
    const static PlaceID_ OUTSIDE;
};

template <typename T>
const PlaceID_<T> PlaceID_<T>::OUTSIDE{""};

using PlaceID = PlaceID_<void>;

这是可行的，因为模板是隐式的inline。详情请见How do inline variables work?。

live example on wandbox.org

如果可能，还考虑将PlaceID::PlaceID(const char*) 标记为constexpr，以便OUTSIDE 也可以标记为constexpr。显然，如果您决定使用std::string，这将不起作用。

【讨论】：

我喜欢函数的使用。我会测试它是否“内联”它。
@MathieuPagé：查看更新的答案，添加了另一种技术
为什么要附加 inlined 包装器？ template <class = void> const static PlaceID OUTSIDE{""}; 不也一样吗？
@VittorioRomeo 呜呜，说得通。 template <typename T = PlaceID> const static T OUTSIDE{""}; 确实有效（前提是构造函数是 constexpr，无论如何都需要）。
@Quentin：我真的搞砸了，我已经用我真正想要实现的目标更新了答案

【解决方案2】：

包含在多个位置

你可以阻止你的标题被多次包含（并导致你的问题（免责声明：我没有测试过。））通过这个（很多库常用）

a.hpp

#ifndef LIBRARY_A
#define LIBRARY_A
//define other things
#endif

将LIBRARY_A 替换为您选择的ID（注意它不能与其他库冲突，因此请避免使用SOUND_SYSTEM 之类的名称，而是将SOUND_LIBRARY_FOO 替换为您的项目名称/您的名称的FOO）

【讨论】：