为什么我不能在这样的静态成员函数中调用静态成员变量？

Question

大家！ 有一个类似于以下的代码段： testcase.cpp

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Test {
public:
    static int b ;
    static void test()
    {

        b = 3;
         cout << b<<endl;
    }
};
int main()
{
Test::test();

    return 0;
}

当我单击“构建”按钮时，输出消息是

错误LNK2001：无法解析的外部符号“ public：static int Test :: b”（？b @ Test @@ 2HA）1> B：\\ PROGRAMPROJECT \\ visual 2015 pro \\ testcase \\ testcase \\ x64 \\ Debug \\ testcase.exe：致命错误LNK1120：1个未解决的外部元件

但是，当我这样更改代码位置时：

  #include "stdafx.h"
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Test {
public:
    //static int b;
    static void test()
    {
        static int b;//only change this line
        b = 3;
        cout << b << endl;
    }
};
int main()
{
    Test::test();

    return 0;
}

确实有效！ 我不知道为什么？有人可以帮助我吗？ 我的IDE是vs pro 2015 + Windows10。

Answer 1

其他答案集中于解决问题，而不是回答“为什么”部分。

当您在类主体中定义一个函数时，它会自动被认为是inline函数，并且任何数量的翻译单元（例如C ++源代码）都可以定义它们。 那就是您通常在头文件中定义函数的方式-主体的函数将include在多个源中。

当您仅在类主体中声明一个函数而在外部定义它时，该函数不会自动标记为inline ，这意味着包含此定义的每个翻译单元都会生成自己的强符号。 在这种情况下，通常会将头文件中的声明与关联的源文件中的实现解耦，否则会出现多个符号错误。 （即，如果标头中包含非内联定义，则包含它们的每个源都会生成这些符号，并且链接器会感到困惑，因为它会看到同一非内联函数的多个版本来自不同的源）

现在，当您定义静态成员变量时，除非它是内联的，否则还必须与翻译单元关联。 类似于声明extern全局变量，该变量也必须在某处定义。 对于您的情况，您只需添加：

int Test::b;

将定义与声明解耦时，这一点更为重要。 假设您有两个文件：

测试文件

class Test {
public:
    static int b ;
    static void test();
};

测试文件

#include "Test.hpp"
int Test::b;
void Test::test()
{
    b = 3;
    cout << b<<endl;
}

这些符号（在这种情况下，是全局变量Test::b和函数Test::test ）与文件Test.cpp相关联，并且仅生成一次。 您可以在任意数量的源文件中包含Test.hpp，并且不会生成其他符号。

有关参考，请参阅https://en.cppreference.com/w/cpp/language/static

Answer 2

您已声明Test::b但尚未定义它。 将此行添加到您的代码中（Test类之外）

int Test::b;

您也可以根据需要提供初始值

int Test::b = 123;

Answer 3

如何解决

使用C++17您可以内联静态变量，从而无需在类外部定义它。

static inline int i = 0; // I would also initialize it to zero, just to be sure 

如果您不能使用C++17 ，则必须定义

int Test::b = 0; // Again I would also initialize it to zero, just to be sure 

课外Test

为什么

当你写

static void test()
{
    static int b; // <-- definition is here
    b = 3;
    cout << b << endl;
}

您可以直接在类中定义函数（这意味着它会自动标记为内联）。 然后，您也可以在那里定义静态变量。 如果它在函数范围之外，则仅是一个声明（除非明确标记为内联，如上所示）。

相反，在其他情况下，它不在函数定义之内，因此您缺少静态变量的定义。

class Test {
public:
    static int b ; // <-- only declaration - definition is missing
    static void test()
    {
        b = 3;
        cout << b<<endl;
    }
};

修复了C ++ 17的问题

class Test {
public:
    static inline int b = 0; // <-- now it is defined (and for safety initialized)
    static void test()
    {
        b = 3;
        cout << b<<endl;
    }
};

修正在C ++ 17之前阐明的问题

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
class Test {
public:
    static int b;   // declaration
    static void test()
    {
        b = 3;
        cout << b << endl;
    }
};

int Test::b = 0;  // definition

int main()
{
    Test::test();

    return 0;
}