Warum können Sie in C keine nicht-integralen statischen Const-Mitglieder deklarieren?

Einschränkungen statischer Const-Mitglieder verstehen

Die Unfähigkeit, nicht-integrale statische Const-Mitglieder in einer Klasse in C zu deklarieren, ist auf die Optimierungsstrategien des Compilers zurückzuführen und die zugrunde liegenden Überlegungen zur Speicherverwaltung.

In der gegebenen Beispiel:

class No_Good {
  static double const d = 1.0;
};

Der Compiler löst einen Fehler aus, weil er eine statische const-Mitgliedsvariable vom nicht ganzzahligen Typ nicht direkt in der Klassendeklaration initialisieren kann. Diese Einschränkung ergibt sich aus der Möglichkeit, dass solche Variablen eine Laufzeitzuweisung erfordern.

Im Gegensatz zu ganzzahligen Typen erfordern Doubles und andere nicht ganzzahlige Typen oft eine dynamische Speicherzuweisung, um ihre Werte zu speichern. Da statische const-Mitglieder einen festen Wert zur Kompilierungszeit haben sollen, kann der Compiler nicht garantieren, dass die Variable während der Laufzeit nicht neu initialisiert wird. Um solche Inkonsistenzen zu verhindern, beschränkt der Compiler die Deklaration statischer Const-Mitglieder nur auf ganzzahlige Typen.

Diese Einschränkung stellt sicher, dass integrale statische Const-Member zur Kompilierungszeit aufgelöst werden, wodurch die Notwendigkeit einer dynamischen Speicherzuweisung entfällt. Der Compiler kann ihre Werte direkt nutzen, ohne dass ein Overhead entsteht. Bei nicht ganzzahligen Typen wie Doubles behält sich der Compiler jedoch das Recht vor, bei Bedarf eine Speicheradresse für die Konstante zu erstellen (z. B. wenn ihre Adresse übernommen wird oder wenn sie per Konstantenreferenz übergeben wird).

Während die in der Frage bereitgestellte Lösung

class Now_Good {
  static double d() { return 1.0; }
};

die Erstellung eines effektiven Äquivalents eines statischen const-Doppelelements ermöglicht, entfällt dadurch nicht vollständig die Notwendigkeit, die Implikationen zu berücksichtigen von nicht ganzzahligen statischen const-Mitgliedern. Die Verwendung einer Funktion zum Abrufen des Werts führt zu einer zusätzlichen Indirektionsebene, die möglicherweise nicht wünschenswert ist oder Auswirkungen auf die Leistung haben kann.

Das Verständnis der Einschränkungen und Überlegungen im Zusammenhang mit statischen Const-Member-Deklarationen ist für den Entwurf effizienter und zuverlässiger C von entscheidender Bedeutung Code.

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