c++ - 仅 header 库中静态成员变量的正确 setter 和 getter

Question

我有一些小的header-only 库(header-only 部分很重要)。在初始版本中，我在其中定义的类中有一些静态成员。直到后来(当我在一个更大的项目中使用它们时)我才意识到静态成员会违反 ODR。我只想保留它们的标题，所以在单独的 .cpp 文件中定义静态成员是不可能的。一个众所周知的解决方案是为每个静态成员使用 Meyers 单例 函数局部静态变量(如建议的那样，例如 here )。

一切都很好，但是由于我希望单例的行为像成员变量，所以我希望能够使用 setter 和 getter 获取和设置值。但是 Meyers 单例 函数局部静态变量的 getter 和 setter 是什么样子的呢？我还没有找到解决该特定问题的方法。

为了澄清，这些是要求:

• 我想要一个静态成员变量在一个header-only库中的行为(所以我不能把定义放在一个.cpp文件中)
• 我想要一个 仅 getter 的 getter(我不应该能够通过分配给 getter 返回的引用来修改值)
• 我还希望能够通过专用的 setter 修改值。

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编辑 1:

我想解释一下为什么您可能需要这个。

我提到的库中的静态变量定义了一些参数的默认值。但是，我不想对这些默认值进行硬编码，而是让用户可以选择在程序开始时设置默认值，这样他们就不必在每次调用成员函数或构造一个新实例。

另外，虽然我同意在此处提供的示例中使用术语“Meyers singleton”具有误导性(我只是使用 int 值)，但没有什么可以阻止您使用这种带有自定义类的范例，您只需要一个实例。在这种情况下，“Meyers 单例”一词是有道理的。

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编辑 2:

这与在 C++17 中引入 inline static 变量有些无关，但我会把它留给那些无法选择使用 C++17 的人.

Answer 1

解决方案

#include <iostream>

class Foo
{

    private:

        static int& val()
        {
            static int v = 0;
            return v;
        }

    public:

        Foo()
        {
            set_val(14);
        }

        Foo(const int _v)
        {
            set_val(_v);
        }

        // The setter uses the fact that val()
        // returns a non-const reference,
        // so we can assign to it.
        static void set_val(const int _v)
        {
            val() = _v;
        }           

        // A true getter.
        // Returns const int&, so we cannot assign to it.
        static const int& get_val()
        {
            return val();
        }
};

int main(void)
{

    std::cout << "val is " << Foo::get_val() << "\n";
    Foo f1; // Set the value implicitly via an object constructor
    std::cout << "val is " << Foo::get_val() << "\n";
    Foo f2(5); // Set the value explicitly via an object constructor
    std::cout << "val is " << Foo::get_val() << "\n";
    Foo::set_val(42);
    std::cout << "val is " << Foo::get_val() << "\n";
    // Foo::get_val() = 4; // Doesn't compile, as required

    return 0;
}

输出:

val is 0
val is 14
val is 5
val is 42

可以(并且可能应该)省略通过构造函数设置值。我只是想证明这是可以做到的。这只是一个变量的大量代码，但并不比非静态成员多那么多。

欢迎任何想法、评论和建议!