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2024-09-14

クラスが生成される度にインクリメントしてクラス番号を付与する目的で、staticなメンバ変数を以下のように宣言して使うとする。

#include <iostream>

class Test {
public:
  static int sSequence;
  int mClassNo;
  Test(void);
  ~Test(void);
};

Test::Test(void) {
  mClassNo = sSequence++; //自分のクラス番号をスタティックシーケンスから付与し、シーケンスを加算する
}

Test::~Test(void) {

}

int main(void) {
  Test t1 = Test();
  Test t2 = Test();

  std::cout << "t1 no=" << t1.mClassNo << ",t2 no=" << t2.mClassNo << ",sequence=" << Test::sSequence << std::endl;

  return 0;
}

コンストラクタでクラス番号を付与しstaticシーケンスを加算、mainで２つクラスを生成し番号を出力する単純なものだが、これをコンパイルすると以下リンクエラーになる。

g++ static_error.cpp

/tmp/cc7lZydV.o: In function `Test::Test()':
static.cpp:(.text+0xa): undefined reference to `Test::sSequence'
static.cpp:(.text+0x13): undefined reference to `Test::sSequence'
/tmp/cc7lZydV.o: In function `main':
static.cpp:(.text+0x52): undefined reference to `Test::sSequence'
collect2: error: ld returned 1 exit status

sSequenceなんてものは無いと言われておかしいな？？と思ったがstaticメンバ変数はメンバ関数と同様、明示的に定義する必要があった。
つまりコンストラクタの前あたりで、以下のように明示的に定義と初期化を行う。

#include <iostream>

class Test {
public:
  static int sSequence;
  int mClassNo;
  Test(void);
  ~Test(void);
};

int Test::sSequence = 0;

Test::Test(void) {
  mClassNo = sSequence++; //自分のクラス番号をスタティックシーケンスから付与し、シーケンスを更新する
}

Test::~Test(void) {

}

int main(void) {
  Test t1 = Test();
  Test t2 = Test();

  std::cout << "t1 no=" << t1.mClassNo << ",t2 no=" << t2.mClassNo << ",sequence=" << Test::sSequence << std::endl;

  return 0;
}

g++ static_success.cpp

./a.out
t1 no=0,t2 no=1,sequence=2

今度はちゃんとコンパイル・リンクが通り、期待通りの実行結果になった。

int Test::sSequence = 0;

とするのがポイントで、

static int Test::sSequence = 0;

などとしてしまうと、ファイル内staticと勘違いされてエラーになる。

また、Javaのようにヘッダのクラス宣言時に初期化してしまえばいいではないかと思いがちだが（以下）、

class Test {
public:
  static int sSequence = 0;

これは今度は

static_error.cpp:5:25: error: ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member ‘Test::sSequence’

などと言われ結局エラーになるので注意。

staticでない変数(上記だとmClassNo)は定義の必要は無く、コンストラクタで初期化すればいい。