C++ 初始化静态数组答案

【问题标题】：C++ Initialize Static ArrayC++ 初始化静态数组
【发布时间】：2017-02-06 14:16:19
【问题描述】：

我不确定这是否可能。从我看到的所有示例中，数组是在{ } 括号内定义的，但就我而言，这不太可能。

我想要做的是将它保留在我的绘图函数中，以绘制多个逐渐增大的圆圈。

我使用调试器得到的是每次循环命中时都会重置静态数组。

我也尝试过类似static Rect rc[5] = {}

void fun_called_every_five_seconds() {
     static Rect rc[5];

     for (int i = 0; i < count; i++) {
         int x = rand()%400;
         int y = rand()%400;
         int r = rand()%200;
         rc[i] = Rect (x,y,r,r);
     }

     rc[0].X += 50;


     // I check value of rc[0].X right here
 }

【问题讨论】：

代码在什么上下文中？代码和static 数组是否都在函数内，或者static 是否在命名空间范围内？请给minimal reproducible example
@KABoissonneault 添加了示例。从计时器中，该函数每 5 秒调用一次。
每次调用函数时都会执行for循环。
@JohnnyMopp 因为在更大的范围内不需要这个数组（下一个选项是全局的？），有没有办法只填充一次数组？我认为通常你可以这样做，比如static int = 5;
static int s_something = 5; 之所以有效，是因为它正在初始化，您无法重新初始化，因此如果在其他地方重新定义了该值，则该值不会“切换回”。

标签： c++ arrays static

【解决方案1】：

每次循环命中时都会重置静态数组

是的，您的循环显式重置了静态数组。

最小的变化是只运行一次初始化循环：

void for_fun_called_every_five_seconds() {
    static Rect rc[5];
    static bool init = false;
    if (!init) { // this only happens once
        init = true;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            int x = rand()%400;
            int y = rand()%400;
            int r = rand()%200;
            rc[i] = Rect (x,y,r,r);
        }
    }

    rc[0].X += 50;

    // I check value of rc[0].X right here
}

但这很丑陋，而且不必要地难以推理。喜欢类似的东西

class Circles {
    Rect rc[5];
public:
    Circles() {
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            int x = rand()%400;
            int y = rand()%400;
            int r = rand()%200;
            rc[i] = Rect (x,y,r,r);
        }
    }
    void for_fun_called_every_five_seconds() {
        // should this also be in a loop,
        // ie. each rc[i] gets increased?
        rc[0].X += 50;
        // I check value of rc[0].X right here
    }
};

【讨论】：

很好，该解决方案有效。如果我的程序（游戏）还没有因课程而陷入困境，我会选择后者。
如果您想要更好/便携的随机数生成，可能还想使用<random> 中的设施
@EvanCarslake：您没有创建新课程，因为您已经用完了每个项目的任意课程配额？认真的吗？
请注意，第一个解决方案不是线程安全的。另外，@EvanCarslake，我认为没有太多的课程。 C++ 中的类可以是“零开销”抽象，这意味着它们是供您使用的免费工具，而不会影响程序的执行。如果一个类可以帮助你在一个简单的界面中隐藏一些复杂的逻辑，那么你应该总是这样做。
@llnspectable 好吧，我的意思是我的主要绘图功能非常庞大，我希望这些特定的绘图部分在其中紧凑。例如，这是一个在每个不同级别上都发生变化的动画。我想我可以创建一个类来处理所有这些......

【解决方案2】：

您可以拆分代码并将数组初始化放在其他地方：

auto make_rect_array() {
    std::array<Rect, 5> rc;

    for (int i = 0; i < count; i++) {
        int x = rand()%400; // you may want better random
        int y = rand()%400;
        int r = rand()%200;

        rc[i] = Rect (x,y,r,r);
    }

    return rc;
}

然后，只需在你的函数中调用它：

void fun_called_every_five_seconds() {
    static auto rc = make_rect_array();

    rc[0].X += 50;
    // I check value of rc[0].X right here
}

这样，您不会在代码中引入额外的分支，它看起来更干净并且是线程安全的。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里没有什么好惊讶的。每次调用一个函数时，它的所有代码都会从它的参数中执行。这里唯一的例外是 static 变量的初始化，它保证在程序的生命周期内只运行一次（自 C++11 以来也是线程安全的）。变量的初始化仅发生在其定义期间，在此上下文中您为变量命名的那一行。之后的所有代码只是简单地“改变”你的变量以赋予它你想要的值：它不是初始化。

这里有两种解决方案。要么使用 std::call_once 和 lambda（请参阅 http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/call_once），以使“初始化”代码只运行一次。或者您以某种方式将所有代码放在变量定义的一行中。对于 C 样式的数组可能会很复杂，但对于 std::array 则不然，它可以很容易地从函数中返回并用于初始化 std::array。

std::array<Rect, 5> initialize_rc() {
   std::array<Rect, 5> rc;

   for (int i = 0; i < count; i++) {
       int x = rand()%400;
       int y = rand()%400;
       int r = rand()%200;
       rc[i] = Rect (x,y,r,r);
   }

   return rc;
}

void for_fun_called_every_five_seconds() {
   static std::array<Rect, 5> rc = initialize_rc();

   rc[0].X += 50;

   // I check value of rc[0].X right here
}

【讨论】：

【解决方案4】：

另一个答案很好，只要整个事情不必是线程安全的。

如果初始化必须是线程安全的，那么除了将所有内容都放入声明之外别无选择。

但是，可以使用辅助类来最小化输入：

class RandomRect : public Rect {

public:
    RandomRect() : RandomRect(rand() % 400, rand() % 400, rand % 200) {}
    RandomRect(int x, int y, int r) : Rect(x, y, r, r) {}
};

// ... Then, initialize the static array as follows:

static Rect rc[5]={RandomRect(), RandomRect(), RandomRect(),
                   RandomRect(), RandomRect()};

【讨论】：