Question

我对C ++中的全局变量有疑问。我来自Java背景，您可以在其中声明和使用实例变量，如下所示：

Example.java

class Example
{
   int x;

   doSomththing()
   {
      x = 1;
   }

   doSomethingElse()
   {
      x = 2;
   }
}

我的问题是，在C ++中，如果我做类似的事情，它会被归类为全局变量或实例变量。观察我的C ++示例以澄清：

example.h文件

class Example{

public:
void do_something();
void do_somethingElse();

private:
int x;

};

Example.cpp

#include Example.h

void Example::do_something()
{
    x = 1;
}

void Example::do_somethingElse()
{
    x = 2;
}

那么在C ++示例中，x是全局变量还是实例变量？如果它不是全局的，那么如何将x正确定义为全局？

Answer 1

如果创建Example的新实例，则x不相同，它是一个实例变量。如果希望在Example的所有实例之间共享x，则应将其定义为static

Answer 2

就像在Java或C＃中一样，x也是一个实例变量。无论好坏，C ++允许在类定义之外的变量，如下所示：

class Example{

public:
    void do_something();
    void do_somethingElse();

private:
    int x;
};

Example.cpp

#include Example.h

static int g_value = 17;
extern int g_another_value;

void Example::do_something()
{
    x = g_value + g_another_value + 1;
}

void Example::do_somethingElse()
{
    x = g_value - g_another_value + 2;
}

OtherCode.cpp

int g_another_value = 31;
// other code

在这种情况下， static 关键字将允许范围仅包含此文件，但是删除静态，并在其他cpp文件中重新声明该变量，前面是关键字 extern 将允许编译器满意，链接器将解析变量。

希望这有帮助。

Answer 3

全局变量在C / C ++中声明，只需将它放在任何类语句之外的顶层，这是Java中无法实现的。

int y;

示例中的变量x显然是一个实例变量。除了可见性（私有与包）之外，它与Java示例中的x完全等效。

Answer 4

首先，您应该知道您的Java示例无法1：1转换为C ++，因为C ++不知道 package-private accessibility （事实上，C ++实际上没有包在语言层面，并且将它们添加到语言中的提议没有进入C ++ 11）。您的类Example及其x字段和方法都是包私有的，这意味着它们对包外的任何代码都是隐藏的。

C ++只知道public，protected和private，它们大部分（但不完全！）对应于它们的Java等价物，但它也知道朋友函数和类，有时可用于实现类似于包私有可访问性的结果。

除了这个可访问性问题之外，C ++示例中的x变量与Java示例中的相同，即它是一个实例变量，在每个类的实例中都有单独的值。

在C ++中可以使用全局变量，但正如您可能已经知道的那样，它们通常是糟糕的设计。想象一下这个完整的C ++程序：

int x; // global variable, usually bad

int main()
{
  x = 123;
}

这是否意味着Java会阻止这种糟糕的设计？不，不是的。它使您免受C ++中全局变量带来的一些令人惊讶的危险低级方面的影响（详情请参阅static initialization order fiasco），但不是来自糟糕的高级方面。 公共静态变量非最终非常类似于C ++中的普通全局变量。

获取此Java代码，例如：

public class Example {
    public static int x; // hardly better than a global variable in C++
}

这几乎不比C ++中的“真实”全局变量好。整个程序中的每一段代码都可以访问它，这会增加紧耦合并影响可测试性。

这是Java中伪装的坏全局变量的另一个例子：

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private int x; // global variable in disguise

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public int getX() {
        return x;
    }

    public void setX(int newX) {
        x = newX;
    }
}

（是的，Singleton设计模式只不过是我在任何一段代码中见过的所有案例中99％的美化全局变量。）

关键是：从技术上讲，Java不具有像C ++这样的全局变量，但是模拟它们的行为和缺陷并不难，然后它们就完全一样糟糕（减去C ++中存在的一些低级初始化问题）。他们只是看起来更好，更清洁“周围的所有课程，特别是初学者。

顺便说一下，你也可以在C ++中实现Singleton（反）模式，它通常也不仅仅是一个美化的全局变量：

class Singleton
{
private:
    static Singleton *instance;
    int x; // global variable in disguise
    Singleton() : x(0) {}
public:
    static Singleton &instance()
    {
        // ignoring any concurrency issues for
        // simplicity's sake, don't try this at
        // home

        if (instance == nullptr)
        {
            instance = new Singleton;
        }
        return *instance;
    }

    void setX(int newX) { x = newX; }
    int getX() const { return x; }
};

您也可以使用static，public和非const的组合伪装创建更简单的全局变量，就像在Java中一样：

class Example
{
public:
    static int x; // global variable in disguise
};

只是为了说明这一点： static并非邪恶。但你必须知道在哪里应用它，你必须意识到public的组合，static和非final /非 - const通常是用于“真正的”全局变量（在Java中以及在C ++中）的一种（良好的，但短视的）替代品

C ++全局变量与Java实例变量

4 个答案: