Warum werden statische Mitgliedsvariablen in C außerhalb der Klassendefinition initialisiert?

Initialisierung statischer Mitgliedsvariablen in C

In der objektorientierten Programmierung (OOP) ist es üblich, Mitgliedsvariablen innerhalb von Klassen zu haben. Allerdings unterscheiden sich statische Mitgliedsvariablen in C von ihren nicht statischen Gegenstücken dadurch, dass sie außerhalb der Klassendefinition initialisiert werden. Dies wirft die Frage auf: Warum ist das so?

Logische Einschränkungen

• Einzeldefinitionsregel: Statische Elemente müssen definiert werden in genau einer Übersetzungseinheit, um einen Verstoß gegen die One-Definition-Regel zu vermeiden. Angenommen, wir erlauben die Initialisierung innerhalb der Klasse:

struct Gizmo {
  static string name = "Foo";
};

In diesem Beispiel würde der Name in jeder Übersetzungseinheit definiert werden, die die Header-Datei enthält, was gegen die Regel verstößt.

• Konsistenz: Die Sicherstellung, dass statische Elemente auf konsistente Weise initialisiert werden, ist für die Programmkorrektheit von entscheidender Bedeutung. Die externe Initialisierung ermöglicht eine zentrale Kontrolle über diesen Prozess.

Historische Perspektiven

Einige Entwickler argumentieren, dass die Initialisierung innerhalb der Klasse intuitiver und weniger verwirrend wäre. Der C-Standard hat dieses Verhalten jedoch aus folgenden Gründen nicht geändert:

• Legacy-Kompatibilität: Die Aufrechterhaltung der Abwärtskompatibilität mit vorhandenem C-Code war ein Hauptanliegen.
• Designphilosophie: Die C-Sprache bevorzugt explizite Kontrolle und Konsistenz gegenüber Bequemlichkeit. Die externe Initialisierung steht im Einklang mit dieser Philosophie, indem sie es Programmierern ermöglicht, explizit zu definieren, wo und wie statische Elemente initialisiert werden.

Fazit

Die Anforderung für die externe Initialisierung statischer Elemente Variablen in C werden durch logische Einschränkungen und historische Überlegungen bestimmt. Durch die Zentralisierung der Initialisierung in einer Übersetzungseinheit gewährleistet der Standard Konsistenz, Einhaltung der One-Definition-Regel und Abwärtskompatibilität mit vorhandenem C-Code.

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