Warum müssen statische Datenelemente in C außerhalb der Klassendefinition initialisiert werden?

Grundlegendes zur Initialisierung statischer Datenelemente

In C spielen statische Datenelemente eine entscheidende Rolle bei der Definition von Klassenattributen, die allen Instanzen von gemeinsam bleiben die Klasse. Es stellt sich jedoch häufig die Frage, ob ihre Initialisierung außerhalb der Klassendefinition erfolgen muss.

Warum Initialisierung außerhalb der Klasse?

Statische Datenelemente müssen außerhalb der Klasse initialisiert werden die Klasse aus zwei Hauptgründen:

• Definition vs. Initialisierung: Die Initialisierung eines statischen Datenelements (z. B. „int i = 0;“ im Beispiel) ist lediglich eine Bereitstellung eines Anfangswertes. Die tatsächliche Definition, die die Adresse des Objekts im Speicher bestimmt, muss außerhalb der Klassendefinition erscheinen.
• Eindeutigkeit der Definition: Statische Datenelemente erfordern eine einzige eindeutige Definition, um sicherzustellen, dass der Linker sie zuweist eine eindeutige Adresse. Das Zulassen einer Definition innerhalb der Klasse würde dieser Anforderung widersprechen, da Klassendefinitionen normalerweise in mehreren Objektdateien enthalten sind.

Warum ist ein statisches Datenelement in der Klasse nur eine Deklaration?

Obwohl die Syntax eine Definition vorschlägt, ist das statische Datenelement innerhalb der Klasse nur eine Deklaration. Der Grund liegt in der grundlegenden Natur eines statischen Datenelements:

• Unabhängigkeit von Objekten: Im Gegensatz zu nicht statischen Elementen existieren statische Datenelemente unabhängig von jeder Klasseninstanz und behalten ihre Werte durchgehend bei die Lebensdauer des Programms.
• Feste Adresse:Jedes statische Datenelement hat eine eindeutige und feste Adresse im Speicher. Diese Adresse wird während der Kompilierungs- und Verknüpfungszeit ermittelt.

Daher muss die Definition eines statischen Datenelements außerhalb der Klasse erfolgen, um sicherzustellen, dass es in allen Instanzen der Klasse mit einer einzigen Adresse vorhanden ist.

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