如何在 C++ 中为模板实现静态变量功能

Question

我正在处理设计难题，非常感谢您的想法。我已经实现了一个模板 class PacketManager，它为作为模板给出的不同类型的数据包实现了资源管理器的功能。对于每种类型的数据包，我只有一个实例（单例），我想有一个计数器来计算为不同类型的数据包生成的 PacketManager 实例的数量（因此基本上计算系统中数据包类型的数量）。自然地，人们会使用一个 static int 变量并在每次实例化时递增它。但是对于模板，我不能只为所有模板实例使用一个静态变量。相反，我对每种数据包类型都有一个静态变量。你们能想出一个干净的解决方案，让我可以获得我需要的功能吗？我想到的唯一解决方案是定义一个不理想的全局变量。

Answer 1

您可以将其范围限定在另一个函数内，而不是全局变量：

size_t get_or_increment_counter(bool inc) {
    static size_t counter = 0;
    if (inc) counter++;
    return counter;
}

您的模板函数将调用：

template <typename T>
class PacketManager {
private:
    std::shared_ptr<T> construct() {
        get_or_increment_counter(true);
        return std::make_shared(...);
    }
public:
    T& get_instance() {
        static std::shared_ptr<T> ptr = construct();
        return *ptr;
    }
};

Answer 2

这是一个错误的前提：

However for templates I can't have just one static variables for all template instances.

是的，你可以：

#include <iostream>

struct Base {
    static int counter;
    Base() { counter++; }
};

int Base::counter = 0;

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

int main(int argc, char** argv) {
    Foo<int> x;
    Foo<double> y;
    Foo<float> z;
    std::cout << Base::counter;
}

Output:

实际上，这并不是您当前遇到的问题所特有的。一般来说，任何不依赖于模板参数的东西都可以移动到非模板基础 class.

如何在 C++ 中为模板实现静态变量功能

How to implement static variable functionality for templates in C++

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