為什么我不能在這樣的靜態成員函數中調用靜態成員變量？

Question

大家！ 有一個類似於以下的代碼段： 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;
}

當我單擊“構建”按鈕時，輸出消息是

錯誤LNK2001：無法解析的外部符號“ public：static int Test :: b”（？b @ Test @@ 2HA）1> B：\\ PROGRAMPROJECT \\ visual 2015 pro \\ testcase \\ testcase \\ x64 \\ Debug \\ testcase.exe：致命錯誤LNK1120：1個未解決的外部元件

但是，當我這樣更改代碼位置時：

  #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;
}

確實有效！ 我不知道為什么？有人可以幫助我嗎？ 我的IDE是vs pro 2015 + Windows10。

Answer 1

其他答案集中於解決問題，而不是回答“為什么”部分。

當您在類主體中定義一個函數時，它會自動被認為是inline函數，並且任何數量的翻譯單元（例如C ++源代碼）都可以定義它們。 那就是您通常在頭文件中定義函數的方式-主體的函數將include在多個源中。

當您僅在類主體中聲明一個函數而在外部定義它時，該函數不會自動標記為inline ，這意味着包含此定義的每個翻譯單元都會生成自己的強符號。 在這種情況下，通常會將頭文件中的聲明與關聯的源文件中的實現解耦，否則會出現多個符號錯誤。 （即，如果標頭中包含非內聯定義，則包含它們的每個源都會生成這些符號，並且鏈接器會感到困惑，因為它會看到同一非內聯函數的多個版本來自不同的源）

現在，當您定義靜態成員變量時，除非它是內聯的，否則還必須與翻譯單元關聯。 類似於聲明extern全局變量，該變量也必須在某處定義。 對於您的情況，您只需添加：

int Test::b;

將定義與聲明解耦時，這一點更為重要。 假設您有兩個文件：

測試文件

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

測試文件

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

這些符號（在這種情況下，是全局變量Test::b和函數Test::test ）與文件Test.cpp相關聯，並且僅生成一次。 您可以在任意數量的源文件中包含Test.hpp，並且不會生成其他符號。

有關參考，請參閱https://en.cppreference.com/w/cpp/language/static

Answer 2

您已聲明Test::b但尚未定義它。 將此行添加到您的代碼中（Test類之外）

int Test::b;

您也可以根據需要提供初始值

int Test::b = 123;

Answer 3

如何解決

使用C++17您可以內聯靜態變量，從而無需在類外部定義它。

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 ，則必須定義

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

課外Test

為什么

當你寫

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

您可以直接在類中定義函數（這意味着它會自動標記為內聯）。 然后，您也可以在那里定義靜態變量。 如果它在函數范圍之外，則僅是一個聲明（除非明確標記為內聯，如上所示）。

相反，在其他情況下，它不在函數定義之內，因此您缺少靜態變量的定義。

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

修復了C ++ 17的問題

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之前闡明的問題

#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;
}