C++ Primer 答客問 (42) - static in member fu …
C++ Primer 答客問 (42) - static in member functions
侯捷 jjhou@ccca.nctu.edu.tw
2000.03.25 第一次發表於
清大.楓橋驛站（140.114.87.5）.電腦書訊版（Computer/CompBook）
本文將於日後整理於 侯捷網站/侯捷譯作/C++ Primer 中文版/答客問
侯捷網站：www.jjhou.com
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Bachestian wrote (2000/01/13) :
> 侯大哥, 你好!
>
> 我有這個問題已經很久了. 看過您譯的 C++ Object Model, 沒找到
> 答案. (不知是不是我看得不夠細?)
>
> 我的問題是:
> 非靜態成員函式裏的靜態變數, 其初始化在何時?
>
> 在VC下實驗的結果, 非靜態成員函式裏的靜態變數, 只在該類別
> 的第一個Instance被建立時被初始化, 其後再建立的Instance, 該非
> 靜態成員函式裏的靜態變數 "不會再初始化".
>
> 這是ARM裏定下的規矩嗎? 非靜態成員函式裏的靜態變數, 到底
> 該屬於類別所有, 還是屬於物件所有? 以VC的實驗結果, 它似乎
> 屬於類別所有. 但非靜態成員函式裏, 為什麼可以有屬於類別的
> 東西呢?
>
> 第二次建立一物件時, 其 "非靜態成員函式裏的靜態變數" 不會
> 再被初始化, 對於這一點, 我已經吃了一次以上的虧了. 要改個寫
> 法很簡單, 但, 原因是什麼呢?
>
> Best regard,
> 侯大哥:
>
> 抱歉, 原來的問題文字太多. 現舉例如下:
>
> //=====================================
> #include <stdio.h>
> //=====================================
> class A
> {
> public:
> void ShowNum();
> };
> //=====================================
> void A::ShowNum()
> {
> static int iNum = 0;
> printf("%d\n", iNum);
> iNum++;
> }
> //=====================================
> void main()
> {
> A a1;
> A a2;
> a1.ShowNum();
> a1.ShowNum();
> a2.ShowNum();
> a2.ShowNum();
> }
>
> //=====================================
> 以VC6.0編譯後執行結果如下:
> 0
> 1
> 2
> 3
> 與我期待的結果不同:
> 0
> 1
> 0
> 1
> //=====================================
> 由執行結果看來, class A 的所有 instances, 其所看到的 ShowNum()
> 裏的 iNum 是同一個. 也就是說, iNum相當於 static class variable.
>
> Why??
>
> Non-static member function裏的local static variable, 對class而言, 把它
> 當成static variable比較恰當, 還是當成non-static variable比較恰當?
>
> 謝謝您耐心看完我的問題:)
侯捷回覆：
抱歉，你的信來了這麼久，現在才回覆。我真的很忙（嗚嗚)
> 我有這個問題已經很久了. 看過您譯的C++ Object Model, 沒找到
> 答案. (不知是不是我看得不夠細?)
《深度探索 C++ 物件模型》chap6, p.247「區域靜態物件
（Local Static Objects）」應該有你需要的資訊。
> 非靜態成員函式裏的靜態變數, 其初始化在何時?
你已經自力找到了答案：
> 在VC下實驗的結果, 非靜態成員函式裏的靜態變數, 只在該類別
> 的第一個Instance被建立時被初始化, 其後再建立的Instance, 該非
> 靜態成員函式裏的靜態變數 "不會再初始化".
你寫的例子在 VC6, BCB4, GCC 編譯平台上的結果都一樣。
> 這是ARM裏定下的規矩嗎? 非靜態成員函式裏的靜態變數, 到底
> 該屬於類別所有, 還是屬於物件所有? 以VC的實驗結果, 它似乎
> 屬於類別所有. 但非靜態成員函式裏, 為什麼可以有屬於類別的
> 東西呢?
ARM 有無這麼定義，我沒查（應該是有）。可確定的是，這是
C++ Standard 的規定。
(a) non-static member function 內的 static 變數（或物件）
和
(b) class 的 static data members
意義並不相同。(b) 屬於 class 所有，(a) 則可視為一般（傳統）
印象中的 static 變數，我的意思是，它產生之後，壽命可延續到
程式結束為止（不受 scope 限制）。我們不能說 (a) 屬於 class 所有，
(a) 事實上是個 local 變數。
它們的誕生時機亦不相同。(b) 是在程式 start-up 期間（比 main 還早）
完成初始化動作，這一點在《深度探索 C++ 物件模型》中有明確的探討。
至於 (a) 的初始化時機，如你所言。
另一個不同是存取時機。如果 classes in question 沒有任何物件
誕生，那麼你絕對無法存取 (a)，因為它根本就還不存在。但此時
你可以存取 (b)，因為它在程式一開始時就存在了。
> 第二次建立一物件時, 其 "非靜態成員函式裏的靜態變數" 不會
> 再被初始化, 對於這一點, 我已經吃了一次以上的虧了. 要改個寫
> 法很簡單, 但, 原因是什麼呢?
只因它是個 static 變數。傳統的 static 變數不就是如此嗎？
> Non-static member function裏的local static variable, 對class而言, 把它
> 當成static variable比較恰當, 還是當成non-static variable比較恰當?
當然是 static variable.
不過我想你這問題的語意有點奇怪，可能並沒有反應出你真正
想問的問題。我想你可能的疑惑是，在前述的 (a) 和 (b) 之間
該如何取捨？
你可以從我前面所說的誕生時機及存取時機，去想這個問題。
如果你希望你前面所寫的例子的結果是你原本所希望的：
> 0
> 1
> 0
> 1
以下文章有個技術可以給你參考：
April 1998 issue of the C/C++ Users Journal：Counting Objects in C++
這個技術非三言兩語可說明。其中用到一些頗為特殊的技法，
與 template 和 private inheritance 有關。
你也可以從 Effective C++ CD 獲得這篇文章內容。
-- the end
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※ Origin: 楓橋驛站<bbs.cs.nthu.edu.tw> ◆ Mail: jjhou@ccca.nctu.edu.tw
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