Question

c++语言中类中的静态数据成员为什么必须在类体外初始化?

Answer 1

可以通过以下几个例子更形象的说明这个问题：
//test.cpp

#include <stdio.h>
class A {
public:
static int a; //声明但未定义
};
int main() {
printf("%d", A::a);
return 0;
}

编译以上代码会出现“对‘A::a’未定义的引用”错误。这是因为静态成员变量a未定义，也就是还没有分配内存，显然是不可以访问的。
再看如下例子：
//test.cpp

#include <stdio.h>
class A {
public:
static int a; //声明但未定义
};
int A::a = 3; //定义了静态成员变量，同时初始化。也可以写"int A:a;"，即不给初值，同样可以通过编译
int main() {
printf("%d", A::a);
return 0;
}

这样就对了，因为给a分配了内存，所以可以访问静态成员变量a了。
因为类中的静态成员变量仅仅是声明，暂时不需分配内存，所以我们甚至可以这样写代码：
//a.cpp

class B; //这里我们使用前置声明，完全不知道B是什么样子
class A {
public:
static B bb;//声明了一个类型为B的静态成员，在这里编译器并未给bb分配内存。
//因为仅仅是声明bb,所以编译器并不需要知道B是什么样子以及要给其对应的对象分配多大的空间。
//所以使用前置声明"class B"就可以保证编译通过。
};

使用命令"g++ -c -o a.o a.cpp"通过编译。
对于类来说，new一个类对象不仅会分配内存，同时会调用构造函数进行初始化，所以类对象的定义和初始化总是关联在一起。