Warum sollten statische C-Membervariablen außerhalb der Klassendeklaration initialisiert werden?

Initialisierung statischer Mitgliedsvariablen in C: Warum außerhalb der Klasse?

In C werden statische Mitgliedsvariablen außerhalb der Klassendeklaration initialisiert. Diese Abweichung von der intuitiveren In-Class-Initialisierung hat bei Entwicklern Neugier geweckt. Gibt es einen logischen Grund für diese Entwurfsentscheidung?

Der grundlegende Grund liegt in der Anforderung, dass statische Elemente in genau einer Übersetzungseinheit definiert werden müssen. Wenn die Initialisierung innerhalb der Klasse zulässig wäre, könnte dies zu mehreren Definitionen derselben Variablen in verschiedenen Übersetzungseinheiten führen, was einen Verstoß gegen die Ein-Definition-Regel darstellt.

Um dies zu veranschaulichen, betrachten Sie das folgende Beispiel:

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

Wenn dieser Code zulässig wäre, würde der Name in jeder Übersetzungseinheit definiert, die diese Header-Datei enthält. Dies steht im Widerspruch zur One-Definition-Regel, die vorschreibt, dass eine Variable nur eine Definition haben darf.

C stellt jedoch einen syntaktischen Zucker bereit, der die Initialisierung integraler statischer Elemente innerhalb der Deklaration ermöglicht:

struct Gizmo {
  static const int count = 42;
};

Dies ist zulässig, solange der Ausdruck ein const-Integral- oder Aufzählungstyp ist, zur Kompilierungszeit ausgewertet werden kann und in einer einzelnen Übersetzungseinheit noch eine Definition vorhanden ist, die nicht verletzt die Ein-Definition-Regel. Zum Beispiel:

// gizmo.cpp
#include "gizmo.h"

const int Gizmo::count;

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