Question

我正在尝试使用静态成员实现模板类。从模板类派生的类应该被实例化，而不需要编写额外的代码。

这是我天真的（而不是成功的）方法：

Singleton.h：

template <class T> class Singleton {
protected:
  Singleton();
  static T instance_;
}

// explicit instantiation of 'instance_' ???, 
// where 'instance_' is an instance of the derived class
template <class T> T Singleton<T>::instance_;

ConcreteA.h：

class ConcreteA : public Singleton<ConcreteA> {
public:
  ConcreteA();
  void foo();
}

main.c中：

int main() {
  // an instance of ConcreteA should have been created (no extra code)!!!
  return 0;
}

是否可以通过从ConcreteA派生ConcreteA来强制实例化Singleton，而无需编写额外的实例化代码？

脏解决方法是在instance_构造函数中调用ConcreteA上的方法，例如：

ConcreteA.c

ConcrereA::ConcreteA { instance_.foo(); }

有更好的解决方法吗？

Answer 1

基于您自己的＆＃34;脏技巧＆＃34;，这适用于我测试的所有编译器，并且不需要派生类构造函数中的任何代码：

#include <iostream>

template <class T> class Singleton {
protected:
  Singleton() { instptr_ = &instance_; }
  static T instance_;
private:
  static T* instptr_;
};

template<class T> T Singleton<T>::instance_;
template<class T> T* Singleton<T>::instptr_;

class ConcreteA : public Singleton<ConcreteA> {
public:
  ConcreteA() { std::cout << "ConcreteA constructed.\n"; }
  void foo();
};

int main() {
  //Prints 'ConcreteA constructed.'.
  return 0;
}

我对它的理解是，取instance_ odr的地址 - 使用它，迫使它存在。我必须说我并非100％确定在某些编译器的未来版本中我保证不会对其进行优化（我在所有地方使用-O2进行了测试）。

编辑：看起来甚至像这样编写基类构造函数

Singleton() { (void)&instance_; }

就足够了，完全摆脱了instptr_。

Answer 2

不幸的是，这是不可能的。引用C ++ 11 14.7.1 / 2（谈论模板的隐式实例化）：

除非已明确实例化或明确实例化类模板或成员模板的成员 special，在引用特化时隐式实例化成员的特化在需要成员定义存在的上下文中; 特别是初始化（以及任何相关的除非静态数据成员本身以某种方式使用，否则不会发生静态数据成员的副作用这需要存在静态数据成员的定义。

Answer 3

以这种方式完成：

template <class T> class Singleton {
protected:
  Singleton();

  // note: static function contains static variable
  static T& instance() {
    static T _t; // c++11 guarantees that this is thread-safe
    return _t;
  }
}

class ConcreteA : public Singleton<ConcreteA>
{
  ...
};

auto& myA = ConcreteA::instance();

Answer 4

在C ++中，静态对象保证只是在调用了定义实例的文件中的代码时才初始化（初始化顺序不保证）。

因为这样做，最好在函数内部实例化对象，而不是调用函数

class A{
public:
    static A& getInstance(){
       static A a;
       return a;
    }
protected:
    A(){
    }
};

派生类中的显式模板静态成员实例化

4 个答案: