8.5. Гарантия единственности копии переменной-члена

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

8.5. Гарантия единственности копии переменной-члена

Проблема

Имеется переменная-член, у которой должен быть только один экземпляр независимо от числа создаваемых экземпляров класса. Этот тип переменных-членов обычно называется статическими членами или переменными класса — в противоположность переменным экземпляра, свои копии которых создаются для каждого объекта класса.

Решение

Объявите переменную-член с ключевым словом static, затем инициализируйте ее в отдельном исходном файле (но не в заголовочном файле, где она объявлена), как показано в примере 8.5.

Пример 8.5. Использование статических переменных-членов

// Static.h

class OneStatic {

public:

 int getCount() {return count;}

 OneStatic();

protected:

 static int count;

};

// Static.cpp

#include "Static.h"

int OneStatic::count = 0;

OneStatic::OneStatic() {

 count++;

}

// StaticMain.cpp

#include <iostream>

#include "static.h"

using namespace std;

int main() {

 OneStatic a;

 OneStatic b;

 OneStatic c;

 cout << a.getCount() << endl;

 cout << b.getCount() << endl;

 cout << c.getCount() << endl;

}

Обсуждение

static — это способ C++ разрешить создание только одной копии чего-либо. Если переменную-член объявить как static, то будет создана только одна такая переменная вне зависимости от количества созданных объектов этого класса. Аналогично, если объявить как static переменную функции, она будет создана только один раз и будет хранить свое значение от одного вызова функции к другому. Однако в случае с переменными-членами, чтобы убедиться, что переменная создана правильно, требуется проделать несколько больше работы. Именно по этой причине в примере 8.5 показано три файла.

Во-первых, при объявлении переменной требуется использовать ключевое слово static. Это достаточно просто: добавьте это ключевое слово в заголовок класса, находящийся в заголовочном файле Static.h.

protected:

static int count;

После этого требуется определить эту переменную в исходном файле. При этом для нее будет выделена память. Это делается с помощью указания полного имени переменной и присвоения ей значения, как здесь.

int OneStatic::count = 0;

В примере 8.5 я поместил это определение в файл Static.cpp. Именно так вы и должны делать — не помещайте определение в заголовочный файл. Если это сделать, память будет выделена в каждом файле реализации, включающем этот заголовочный файл, и либо возникнут ошибки компиляции, либо, что хуже, в памяти появятся несколько экземпляров этой переменной. Это не то, что требуется при использовании переменной-члена static.

В главном файле StaticMain.cpp вы можете видеть то, что происходит. Создается несколько экземпляров класса OneStatic, и каждый раз конструктор по умолчанию OneStatic инкрементирует статическую переменную. В результате вывод main из StaticMain.cpp имеет вид:

3

3

3

Каждый вызов getCount возвращает одно и то же целое значение, даже несмотря на то, что он делается для различных экземпляров класса.