如何设置全局容器(C++03)？

Question

我想定义一个全局容器(C++03)，下面是我尝试过的示例代码，它不起作用。

#include <vector>
#include <string>
using namespace std;

vector<string> Aries;
Aries.push_back("Taurus");    // line 6

int main() {}

编译错误：

prog.cpp:6:1: error: 'Aries' does not name a type

似乎我可以定义一个空的全局向量，但不能填充它。在C++03中，我也不能指定初始化器，例如：

vector<string> Aries = { "Taurus" };

我是不是犯了一个错误，或者我该如何解决这个问题？

我试着在StackOverflow上搜索，看看以前是否有人回答过这个问题，但只找到了这些帖子：global objects in C++，Defining global constant in C++，这对回答这个问题没有帮助。

Answer 1

我发现了一种巧妙的解决方法来“初始化”C++03全局STL容器(实际上在main()之前“全局”执行代码)。这使用逗号运算符。请参见示例：

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

vector<string> Aries;

// dummy variable initialization to setup the vector.
// using comma operator here to cause code execution in global scope.
int dummy = (Aries.push_back("Taurus"), Aries.push_back("Leo"), 0);

int main() {
    cout << Aries.at(0) << endl;
    cout << Aries.at(1) << endl;
}

输出

Taurus
Leo

唯一真正的问题，如果你可以这么说，就是额外的全局变量。

Answer 2

虽然在函数(如main)之外的声明和初始化是没有问题的，但是您不能将代码放在函数之外。您需要在初始化时设置正确的值(就像在C++11中一样)，或者在main中填充全局对象：

std::vector<string> Aries;

/* ... */

int main() {
    Aries.push_back("Taurus");
    /* ... */
}

其他方式(不在main中填充向量)

单值

还有其他的方式，基本上不需要.push_back或其他代码。例如，如果Aries应仅包含一项，则可以将std::vector<T>::vector(size_t s, T t)与s == 1和t == "Taurus"一起使用

std::vector<string> Aries(1, "Taurus");

/* ... */

int main() { /* ... */ }

如果需要多次使用相同的值，只需调整s即可。

多个不同的值

现在这变得有点棘手了。您希望通过使用合适的构造函数来填充vector。std::vector<T>在C++03中提供了四种不同的构造函数：

1. std::vector<T>::vector()
2. std::vector<T>::vector(size_t, T = T())
3. template <class InputIt> std::vector<T>::vector(InputIt, InputIt)
4. std::vector<T>::vector(const vector&)请注意，它们实际上都将分配器作为附加的最后一个参数，但这与我们无关。

我们可以忘记std::vector<T>::vector()，因为我们想用值填充向量，而且std::vector<T>::vector(size_t, T)不适合，因为我们想要不同的值。剩下的是模板化构造函数和复制构造函数。下面的示例说明如何使用模板化构造函数：

std::string const values[] = {"Taurus", "Ares", "Testos"};

template <class T, size_t N>
T* begin(T (&array)[N]){ // this is already in C++11, very helpful 
    return array;
}
template <class T, size_t N>
T* end(T (&array)[N]){
    return array+N;
}

std::vector<std::string> Aries(begin(values), end(values));

请注意，begin和end不是必需的-我们可以简单地使用Aries(values, values+3)。但是，事情往往会发生变化，通常您会添加或删除一个值。如果您忘记更改偏移量3，您可能会忘记values的一个条目或跨边界。

然而，这个解决方案引入了一个新的全局变量，这并不是很好。让我们后退一步。我们需要values，因为我们想使用std::vector<T>::vector(InputIt, InputIt)，它需要一个有效的范围。当我们使用构造函数时，范围必须是已知的，所以它需要是全局的。诅咒！但是请注意:我们的工具箱仍然包含一个构造函数，即复制构造函数。为了使用它，我们创建了一个额外的函数：

namespace {
    std::vector<std::string> initializer(){
        const std::string dummy_array[] = {"Taurus", "Ares", "Testos"};
        return std::vector<std::string>(begin(dummy_array), end(dummy_array));
    }
}

std::vector<std::string> Aries(initializer());

此示例同时使用复制构造函数和范围构造函数。您还可以创建一个临时向量，并使用std::vector<T>::push_back将其填充到函数中。

Answer 3

我的经验是，这个“令人惊叹，但可怕”(帽子提示)的解决方案是不可预测的。您的初始化在加载时运行。您不能保证加载顺序。因此，使用该容器的所有内容都必须位于同一模块中，或者以某种方式保证在访问该容器之前加载该模块。否则，容器构造函数还没有运行，但是您的代码愉快地调用了它的访问器。

当它出错时，它会变得非常错误，并且错误依赖于编译器、平台和月亮的相位-在所有情况下，都不会给出任何关于哪里出了问题的最小线索。