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模板静态变量

static templates c++

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cybevnm · 技术社区 · 17 年前

我不明白,为什么我们在头文件中定义了普通(非模板)类的静态变量,我们会有链接器错误,但在模板的情况下,所有工作正常,而且我们会在所有翻译单元中有一个静态变量实例:

// template.h
template<typename T>
class Templ {
public:
  static int templStatic;
};

template<typename T> Templ<T>::templStatic = 0;

这是第一个使用模板的单元(unit1.cpp)

// unit1.cpp
#include "template.h"

int method1() {
  return Templ<void>::templStatic++;
}

此处第二单元(单元2.cpp):

// unit2.cpp
#include "template.h"
int method2() {
  return Templ<void>::templStatic++;
}

最后,main.cpp:

// main.cpp
#include <iostream>
int method1();
int method2();

int main(int argc, char** argv) {
  std::cout << method1() << std::endl;
  std::cout << method2() << std::endl;
}

编译、链接和执行此代码后,我们将获得以下输出:

0
1

PS:My编译器:msvcpp 9(但也在mingw上进行了检查)

3 回复 | 直到 11 年前

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Johannes Schaub - litb 17 年前

template<typename T>
struct F {
  static int const value;
};

template<typename T>
int const F<T>::value = sizeof(T);

不知道是什么 T

我用GCC做了一些实验。在下面,我们有一个 F<float>::value ,以及 F<char>::value

// Translation Unit 1
template<typename T>
struct F {
  static int value; 
};

template<typename T>
int F<T>::value = sizeof(T);

// this would belong into a .cpp file
template<> int F<char>::value = 2;

// this implicitly instantiates F<float>::value
int test = F<float>::value;

int main() { }

第二个转换单元只包含同一静态数据成员的另一个隐式实例化

template<typename T>
struct F {
  static int value; 
};

template<typename T>
int F<T>::value = sizeof(T);

int test1 = F<float>::value;

这是我们使用GCC得到的结果——它将每个隐式实例化变成一个弱符号,并将其粘贴到它自己的部分中。当链接时存在多个弱符号时,弱符号不会导致错误。相反,链接器将选择一个实例,并丢弃其他实例(假设所有实例都相同)

objdump -Ct main1.o # =>
# cut down to the important ones
00000000 l    df *ABS*  00000000 main1.cpp
0000000a l     F .text  0000001e __static_initialization_and_destruction_0(int, int)
00000000 l    d  .data._ZN1FIfE5valueE  00000000 .data._ZN1FIfE5valueE
00000028 l     F .text  0000001c global constructors keyed to _ZN1FIcE5valueE
00000000 g     O .data  00000004 F<char>::value
00000000 g     O .bss   00000004 test
00000000 g     F .text  0000000a main
00000000  w    O .data._ZN1FIfE5valueE  00000004 F<float>::value

所以我们可以看到 F<浮动>::价值 是弱符号,表示链接器在链接时可以看到多个弱符号。 test , main 和 F<char>::价值 是全局(非弱)符号。连接 main1.o 和 main2.o 我们一起在地图输出中看到( -Wl,-M

# (mangled name)
.data._ZN1FIfE5valueE
    0x080497ac        0x4 main1.o                                             
    0x080497ac                F<float>::value

这表明它实际上删除了除一个实例之外的所有实例。

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POSTHUMAN 9 年前

class Parent
{
protected: 
    static long count;
};

long Parent::count = 0;

template<typename T>
class TemplateClass: private Parent
{
private: 
    int mKey;
public:
    TemplateClass():mKey(count++){}
    long getKey(){return mKey;}
}

int main()
{
    TemplateClass<int> obj1;
    TemplateClass<double> obj2;

    std::cout<<"Object 1 key is: "<<obj1.getKey()<<std::endl;
    std::cout<<"Object 2 key is: "<<obj2.getKey()<<std::endl;

    return 0;
}

Object 1 key is: 0 
Object 2 key is: 1

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user1167758 7 年前

因为模板代码不是源代码;这是关于如何编写源代码的说明。

非模板静态变量是实际的源代码,编译器将通过两次包含某些内容来尝试完全按照您所说的做。因此,您必须在.cpp文件中初始化静态变量,并且只在描述类的.h文件中引用它。它相当于通过extern声明的全局变量。

当编译器看到

template<class T> Templ{...};

Templ<int> Instance

编译器将查看所有模板<&燃气轮机;与Templ关联的代码,并使用它构造.h和.cpp文件(仅在编译期间存在)。这些文件可能如下所示:

Temple_int.h
class Templ_int{
  public:
  static int templStatic;
};

Templ_int.cpp
#include "Templ_int.h"
Templ_int::templStatic = 0;

Templ<int>

成为一个模板。因此,初始化静态变量的源代码在编译器创建的.cpp文件中只存在一次。