C++ 中模板类中的静态字段初始化

Question

我正在尝试用 C++ 创建一些自注册类。因此，我尝试了与此处提供的解决方案类似的解决方案。在这样做的过程中，我偶然发现了一些奇怪的事情。

代码如下：

#include <iostream>

class StaticClassType {
public:
  StaticClassType() {
    // Notify when the static member is created
    std::cout << "We're in." << std::endl;
  }
};


template<typename T>
class TestClass1 {
public:
  TestClass1() { &m; }
private:
  // Static member in a template class
  static StaticClassType m;
};

template<typename T>
StaticClassType TestClass1<T>::m;


class TestClass2 : public TestClass1<TestClass2> {
public:
  TestClass2() { } // required; why?
};


int main() {
  return 0;
}

此代码在启动时创建静态成员变量 TestClass1::m （从而将“We're in.”打印到控制台） - 即在 main() 之前> 已启动。但是，只有当我为 TestClass2 编写一个（空）构造函数时，该代码才有效（如示例所示）。

为什么我需要编写这个构造函数？为什么编译器生成的默认构造函数不做同样的事情？

此问题仅发生在模板类中。如果 TestClass1 不是模板类，则代码无需为 TestClass2 编写空构造函数即可运行。

Answer 1

我创建了更小的示例（没有构造函数，不需要）：

#include <iostream>

class StaticClassType {
public:
  StaticClassType(int v) {
    // Notify when the static member is created
    std::cout << "We're in."<<v << std::endl;
  }
};


template<typename T>
class TestClass1 {
protected:
  // Static member in a template class
  static StaticClassType m;
};

template<typename T>
StaticClassType TestClass1<T>::m = StaticClassType(3);


class TestClass2 : public TestClass1<TestClass2> {
public:
    void foo()
    {
        (void)m;
    }
};

int main() {
  std::cout << "main" << std::endl;
}

请注意，需要 foo() 方法，否则编译器将删除静态变量，因为它没有在任何地方使用。

Answer 2

从我的角度来看，“问题”是在“模板世界”中，编译器将仅生成客户端代码真正使用的内容。在这里，您永远不会实例化 TestClass2 类。因此不会生成很多代码。尝试一下：

int main() {

  TestClass2 instance;
  return 0;
} 

然后就可以了。