静态与成员变量

Question

为了调试，我想在我的类中添加一些计数器变量。但是最好不要更改标头导致大量重新编译。

如果我正确理解了关键字，那么以下两个 sn-ps 将完全相同。当然假设只有一个实例。

class FooA
{
public:
    FooA() : count(0) {}
    ~FooA() {}

    void update()
    {
        ++count;
    }

private:
    int count;
};

对比

class FooB
{
public:
    FooB() {}
    ~FooB() {}

    void update()
    {
        static int count = 0;
        ++count;
    }
};

在 FooA 中，可以在类中的任何位置访问 count，并且还会使标题膨胀，因为变量 应该 在不再需要时被删除。

在 FooB 中，该变量仅在它所在的一个函数中可见。以后容易删除。我能想到的唯一缺点是 FooB 的计数在类的所有实例之间共享，但这对我来说不是问题。

• 是否正确使用了关键字？我假设一旦在 FooB 中创建了 count，它就会保持创建状态，并且不会在每次调用更新时重新初始化为零。
• 是否还有其他需要注意的警告或提示？

编辑：在被告知这会在多线程环境中导致问题后，我澄清说我的代码库是单线程的。

Answer 1

您对静态函数变量的假设是正确的。如果您从多个线程访问它，它可能不正确。考虑使用 InterlockedIncrement()。

Answer 2

对于您的长期 C++ 工具箱，您真正想要的是一个线程安全的通用调试计数器类，它允许您将它放在任何地方并使用它，并且可以从其他任何地方访问以打印它。如果您的代码对性能敏感，您可能希望它在非调试版本中自动不执行任何操作。

此类类的接口可能如下所示：

class Counters {
public:
  // Counters singleton request pattern.
  // Counters::get()["my-counter"]++;
  static Counters& get() {
    if (!_counters) _counters = new Counters();
  }

  // Bad idea if you want to deal with multithreaded things.
  // If you do, either provide an Increment(int inc_by); function instead of this,
  // or return some sort of atomic counter instead of an int.
  int& operator[](const string& key) {
    if (__DEBUG__) {
      return _counter_map.operator[](key);
    } else {
      return _bogus;
    }
  }

  // you have to deal with exposing iteration support.

private:
  Counters() {}

  // Kill copy and operator=
  void Counters(const Counters&);
  Counters& operator=(const Counters&);

  // Singleton member.
  static Counters* _counters;

  // Map to store the counters.
  std::map<string, int> _counter_map;

  // Bogus counter for opt builds.
  int _bogus;
};

一旦你有了这个，你可以通过调用将它随意放在你想要的 .cpp 文件中的任何地方：

void Foo::update() {
  // Leave this in permanently, it will automatically get killed in OPT.
  Counters::get()["update-counter"]++;
}

如果你有内置的迭代支持，你可以这样做：

int main(...) {
  ...
  for (Counters::const_iterator i = Counters::get().begin(); i != Countes::get().end(); ++i) {
    cout << i.first << ": " << i.second;
  }
  ...
}

创建 counters 类有些繁重，但如果您正在编写一堆 cpp 编码，您可能会发现编写一次然后能够将其作为任何 lib 的一部分链接到其中很有用。

Answer 3

静态变量与多线程一起使用时会出现主要问题。如果你的应用是单线程的，那么你的做法是完全正确的。

Answer 4

在这种情况下，我通常会在类的源文件中将 count 放入匿名命名空间中。这意味着您可以随意添加/删除变量，它可以在文件中的任何位置使用，并且不会发生名称冲突。它确实有一个缺点，它只能在源文件中的函数中使用，而不是在头文件中的内联函数中使用，但我认为这就是你想要的。

在文件 FooC.cpp 中

namespace {
int count=0;
}

void FooC::update()
{
    ++count;
}