为什么模板类的静态成员不是唯一的

Question

看看下面的代码：

#include <iostream>

template <typename T>
class Foo
{
    public:
    static T bar;
};

template <typename T> typename T Foo<T>::bar;

int main() {
    std::cout << "Foo<int>::bar : " << &Foo<int>::bar << std::endl;
    std::cout << "Foo<double>::bar : " << &Foo<double>::bar << std::endl;
    return 0;
}

这将打印出 2 个不同的地址。我可以理解为什么在这种情况下，bar 是 T 类型，因此 Foo<T> 中不同 T 的实例化将为您提供不同的静态成员。但是，如果我们将 bar 更改为我们已知的类型（例如 static int bar ），则此 still happens.

为什么会这样？为什么不将 bar 重新用于多个模板实例化？我怎样才能在不同的实例化过程中只获得 1 个 bar 对象？

Answer 1

这里并没有什么令人惊讶的事情。

template <typename T>
class Foo
{
    //...
};

不是class，它是一个模板来杜绝classes。这意味着 Foo<A> 与 Foo<B> 完全不同 class。因此，所有静态成员对于 different 实例化的 classes 都是唯一的——并且 class 模板相同的事实在这种情况下无关紧要，因为它是毕竟是模板，实例化的蓝图classes.

如果您希望所有不同类型的 Foo 共享一个共同的状态，那么您可以让它们从相同的基础 class 继承，并将共同的信息放在那里。这是一个非常简单的例子：

struct Foo_Base
{
    static int bar;
};

int Foo_Base::bar = 10;

template<typename T>
struct Foo : Foo_Base {};

int main()
{   
    Foo<int> foo_i;
    Foo<double> foo_d;
    std::cout << foo_i.bar << "\n";
    foo_i.bar += 10;
    std::cout << foo_d.bar;
}

输出：

10
20

Live Example

Answer 2

来自标准，$14.7/6 模板实例化和专业化 [temp.spec]

Each class template specialization instantiated from a template has its own copy of any static members.

Foo<int> 和 Foo<double> 是不相关的类，即使它们是从同一个模板实例化的，并且它们将有自己的静态成员 bar，甚至尽管它们的类型相同（例如，两者都是 int）。

Answer 3

Foo<int>::bar 和 Foo<double>::bar 是两个不同的全局（静态可访问 class 级）变量。他们不一样。考虑这段代码：

template <typename T>
class Foo
{
public:
    static T var1;
    static int var2;
};

您认为 var2 的相对位置是什么（假设编译器将 var2 放在 var1 之后）？在一种情况下，它可能相对仅提前 1 个字节 (foo<char>)，但在其他数据类型的情况下提前 8 个字节。

为什么模板类的静态成员不是唯一的

Why are static members of template classes not unique

c++

templates

static-members

c++14

为什么模板 类 的静态成员不是唯一的

Why are static members of template classes not unique

c++

templates

static-members

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为什么模板类的静态成员不是唯一的