静态成员变量的 C++ 核心指南

Question

我的类中有一个私有静态向量，它保存一个指向所有从它创建的对象的指针。这是必要的，因为每个对象都需要访问来自所有其他对象的信息来执行一些计算：

// Header file:
class Example {
public:
    Example();
private:
    static std::vector<const Example*> examples_;
};
// Cpp file:
std::vector<const Example *> Example::examples_ = {};
Example::Example() {
    // intialization
    examples_.emplace_back(this);
}
void Example::DoCalc() {
    for (auto example : examples_) {
        // do stuff
    }
}

clang-tidy指出我违反了 C++ 核心指南，即：“变量 'examples_' 是非常量且全局可访问的，考虑将其设置为常量（cppcoreguidelines-avoid-non-const-global-variables）”。

就我个人而言，我没有看到我的代码与核心指南中的示例代码之间的相似之处，尤其是因为该变量在一个类中并且是私有的。实现此功能的“正确”方式是什么？如果可以避免，我不想从 clang-tidy 禁用此检查。

Answer 1

你所做的很好。这实际上就是 class- 的目的static。有些人会出于不相关的原因推荐替代方案，这可能值得考虑……但不是因为clang-tidy这里有什么告诉你的。

您遇到了clang-tidy错误 #48040。你可以看到这一点，因为它的消息传递是错误的：向量不是“全局可访问的”，至少在访问规则的意义上不是，因为它被标记private（尽管它在翻译单元中全局存在，这很好）。

您的代码与引用的核心指南无关。

Answer 2

一种可能的解决方案是强制每个访问的客户端Example::examples_都通过一个函数。然后将其examples作为静态变量放入该函数中。这样，该对象将在第一次调用该函数时创建 - 独立于任何全局对象构造顺序。

// Header file:
class Example {
public:
    Example();
private:
    std::vector<const Example*>& examples();
};
// Cpp file:
std::vector<Example *>& Example::examples()
{
    static std::vector<Example *> examples_;
    return examples_;
};
Example::Example() {
    // intialization
    examples().emplace_back(this);
}
void Example::DoCalc() {
    for (auto example : examples()) {
        // do stuff
    }
}

当然，如果您确定全局对象没有问题，并且确定Examples::examples_在其构造过程中没有其他全局对象正在访问，则可以忽略警告。这只是一个指导方针，您无需严格遵守。

正如 Asteroids With Wings 指出的，指南 I.2 不适用于您的代码。但请注意，CoreGuidelines 也打算禁止静态成员，请参阅To-do: Unclassified proto-rules：

避免静态类成员变量（竞争条件，几乎全局变量）