C++类里静态成员链接错误

BUG描述：

• 一个类内，含有静态成员变量并声明(declare)，但是在类外没有定义。这时在类外定义的成员函数需要调用该静态变量时，会报bug，具体说明如下：
• 头文件test.h。test类声明一个类内的静态成员变量mynum。

#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class test{
public:
    static int mynum; 
    string myname;

    void set_num(int num);
    void set_name(string name);
    
    int get_num() const;
    string get_name() const;
};
#endif

• 源文件test.cpp。set_num和get_num两个方法定义在类外，同时需要调用mynum成员变量。 类外并没有对静态成员变量mynum进行定义。

#include "test.h"

void test::set_num(int num){
    mynum = num; 
}

void test::set_name(string name){
    myname = name;
}

int test::get_num() const{
    return mynum;
}

string test::get_name() const{
    return myname;
}

• 主程序：

#include <test.h>

int main(){
    test t1;
    return 0;
}

• 这时进行编译，命令：

g++ main.cpp test.cpp -o test

• 报错信息：

/tmp/cclUsIpV.o: In function `test::set_num(int)':
test.cpp:(.text+0x10): undefined reference to `test::mynum'
/tmp/cclUsIpV.o: In function `test::get_num() const':
test.cpp:(.text+0x48): undefined reference to `test::mynum'
collect2: error: ld returned 1 exit statu

原因分析：

• 根据提示，对"test::mynum"未定义引用，导致链接出错。set_num和get_num这两个函数没有找到my_num这个变量的定义，导致错误。

解决方法：

• 解决方法1：将调用静态变量的函数定义在类内，修改test.h，test.h修改如下：将set_num和get_num两个调用静态成员变量的方法定义在类内。

#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class test{
public:
    static int mynum;
    string myname;
    // set_num和set_name类内定义
    void set_num(int num){
        mynum = num;
    }
    void set_name(string name);
    
    int get_num() const{
        return mynum;
    }
    string get_name() const;
};
#endif

• 解决方法2：类外对静态成员变量进行声明，修改test.cpp，test.cpp修改如下：在类外对mynum进行声明。

#include <test.h>

// 类外对静态成员mynum进行声明
int test::mynum;

void test::set_num(int num){
    mynum = num;
}

void test::set_name(string name){
    myname = name;
}

int test::get_num() const{
    return mynum;
}

string test::get_name() const{
    return myname;
}

参考文献：

1.https://stackoverflow.com/questions/8612206/linker-error-when-using-static-members
2.https://stackoverflow.com/questions/7092765/what-does-it-mean-to-have-an-undefined-reference-to-a-static-member
3.https://isocpp.org/wiki/faq/ctors#link-errs-static-data-mems
4.Essential C++中文版P115