C++如何定义可传递给其他类的类全局零初始化对象

核心思路：通过模板全局变量实现针对任意类型T的唯一零初始化number<T>全局实例，该实例生命周期和程序运行周期一致，可安全绑定到引用成员。

完整修改代码 #

1. header1.hpp #

给number类添加默认构造函数保证零初始化，同时定义全局默认零实例：

//header1.hpp
template<class T>
class number{
public:
    // 默认构造：值初始化number_，保证成员零初始化
    number():number_(){}
    // 保留原有构造函数
    number(T& val):number_(val){};
    T number_;
};

// 全局零初始化number实例，inline修饰避免多编译单元重复定义问题
template<typename T>
inline number<T> zero_number{};

2. header2.hpp #

修复原代码语法错误，替换?为全局零实例：

//header2.hpp
#include "header1.hpp"

template<class T>
class twiceNumber{
public: // 修复拼写错误：publice -> public
    // 委托构造，绑定全局零实例
    twiceNumber ():twiceNumber(zero_number<T>){}
    twiceNumber(number<T>& m):n(m){} // 修复语法错误：移除多余分号
    number<T>& n;
}; // 修复语法错误：类定义末尾补充分号

3. main.cpp #

引入必要头文件即可正常运行：

//main.cpp
#include<iostream>
#include "header2.hpp"

int main(){
     twiceNumber<double> tryTwice;
     // 输出结果为0，符合零初始化预期
     std::cout<<tryTwice.n.number_<<"\n";
     return 0;
}

低版本C++兼容方案 #

如果使用的C++版本低于17，不支持inline模板变量，可以把全局零实例改成number类的静态成员：

1. 在header1.hpp的number类内部添加静态成员声明：

template<class T>
class number{
public:
    number():number_(){}
    number(T& val):number_(val){};
    T number_;
    // 静态默认零实例声明
    static number zero;
};
// 类外定义静态成员
template<typename T>
number<T> number<T>::zero{};

2. 把header2.hpp的默认构造改为：twiceNumber ():twiceNumber(number<T>::zero){}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Al-Farouq