C++类与static

到目前为止,我们设计的类中所有的成员变量和成员函数都是属于对象的,如我们在前面定义的book类,利用book类声明两个对象Alice和Harry,这两个对象均拥有各自的price和title成员变量,同时还拥有类中所有的成员函数。

除了这种情况以外,我们还有另外一种类型的成员,那就是与static结合的成员变量和成员函数。类中的成员变量或成员函数一旦与static关键字相结合,则该成员变量或成员函数就是属于类的,而不是再是属于任何一个对象的,当然任何一个对象都可以共享该成员变量及成员函数。

静态成员变量

静态成员变量声明非常简单,只需要将static关键字加在成员变量声明的前面即可,如例1所示,我们在例中声明了一个静态成员变量count,并将其设置为private属性。设计这个count变量主要是为了统计当前存活的student类对象的个数,当然这个类并不完善,通过这个例子,我们可以了解静态成员变量的声明语法。

class student
{
public:
student(){count ++;}
~student(){count --;}
private:
static int count;
//其它成员变量
};

静态成员变量在类内部声明之后还需要进行定义操作。

例2:

class student
{
public:
student(){count ++;}
~student(){count --;}
private:
static int count;
//其它成员变量
};
int student::count = 0;

class student
{
public:
student(){count ++;}
~student(){count --;}
private:
static int count;
//其它成员变量
};
int student::count = 0;

请仔细查看例2的代码,这段代码虽然与例1相比只是增添了一行代码,却是有几处需要我们特别留心。首先静态成员变量的定义必须在任何程序块之外;其次调用该变量的时候可以直接用类名加上域解析符“::”加上变量名的形式,这是静态成员变量特有的引用方式;在类外部进行定义的时候static关键字是不需要的。

C++语法中规定静态成员变量会被默认初始化为0,类外定义可有可无。而实际上在一些编译器中,如果不加上类外的定义,会出现一些不可知的情况,故在实际设计程序的时候最好还是将类外定义加上。

静态成员变量不会影响类及其对象的大小,也即sizeof结果不会受到影响。在上面的例2中,无论我们是否声明count这个静态成员变量,sizeof(student)或者sizeof(student的对象)其结果都是不会变的。

静态成员变量属于类而不属于任何一个对象,如此一来可以实现数据共享功能,如例3所示。

#include<iostream>
using namespace std;

class test
{
public:
static int num;
};
int test::num = 1;

int main()
{
test one;
test two;
test three;
cout<<test::num<<" "<<one.num<<" "<<two.num<<" "<<three.num<<endl;
test::num = 5;
cout<<test::num<<" "<<one.num<<" "<<two.num<<" "<<three.num<<endl;
one.num = 8;
cout<<test::num<<" "<<one.num<<" "<<two.num<<" "<<three.num<<endl;
two.num = 4;
cout<<test::num<<" "<<one.num<<" "<<two.num<<" "<<three.num<<endl;
three.num = 2;
cout<<test::num<<" "<<one.num<<" "<<two.num<<" "<<three.num<<endl;
return 0;
}

程序运行结果:
1 1 1 1
5 5 5 5
8 8 8 8
4 4 4 4
2 2 2 2

在本例中,为了方便样式static成员变量的共享特性,我们将静态成员变量设为public属性,如此一来在类外可以方便调用。在类外我们先将静态成员变量进行定义,并初始化为1。在主函数中我们为test类定义了三个对象,分别为one、two和three。之后分别用类名和对象名调用该静态成员变量修改其值,并各自调用的结果打印出来。从程序运行结果可以看出,四种调用静态成员变量的方法,其值都是相等的,如果其中有任何一个修改该静态成员变量,所有其他的调用静态成员变量都会跟着一起改变。这就是静态成员变量的共享特性,静态成员变量不属于任何对象,但是可以通过对象访问静态成员变量。静态成员变量属于类,因此可以通过类来调用静态成员变量。静态成员变量如果被设置为private或protected属性,则在类外同样无法访问,但定义该变量的时候却不受此限制,如例2所示,虽然静态成员变量count为private属性,但是它在类外定义的时候不受private限制。

静态成员函数

在类内除了能用static声明静态成员变量外,同样可以使用static声明静态成员函数,静态成员函数只能访问static成员变量。

例4:

#include<iostream>
using namespace std;

class test
{
public:
test(int a, int b){num = a; plus = b;}
static int getnum(){return num;}
static int add(){return num+plus;} //compile error
void setnum(int a){num = a;}
void setplus(int a){plus = a;}
private:
static int num;
int plus;
};
int test::num = 1;

int main()
{
test one;
one.setnum(5);
cout<<test::getnum()<<endl;
return 0;
}

在本例程中,类test内有一个静态成员变量num,一个普通成员变量plus,这两个变量都是private属性,成员函数有一个构造函数,两个普通成员函数和两个静态成员函数。在构造函数中,我们引用了静态成员变量num,这是允许的,同样在setnum函数中,同样引用了静态成员变量num,这个也是允许的。然而在add函数中我们不仅引用了静态成员变量num,同时还访问了非静态成员变量plus,而这是不允许的。静态成员函数只能访问静态成员变量,而不能访问非静态成员变量。普通成员函数(包括构造函数和析构函数)既可以访问普通成员变量,同时又可以访问静态成员变量。

访问静态成员变量和静态成员函数均有两种方式,其一是和普通的成员变量成员函数相同,通过对象来访问,其二则是可以通过类名加上域解析操作符访问。当然访问过程中仍然要遵循private、protected和public关键字的访问权限限定。访问静态成员变量和静态成员函数首选的方法是通过类来访问,毕竟静态成员变量和静态成员函数都是属于类的,与类相关联,而不是属于类的对象。普通成员变量或成员函数不可以通过类来访问。由于静态成员变量和静态成员函数都是属于类,而不是属于对象,因此静态成员函数内部也不存在this指针,因为静态成员函数不属于对象。

在静态成员函数内部可以声明静态变量,注意不是静态成员变量。如果在静态成员函数内部声明一个静态变量,则该类的所有对象将共享这个变量。

例5:

#include<iostream>
using namespace std;

class test
{
public:
static void add(int a);
};

void test::add(int a)
{
static int num = 0;
int count = 0;
num += a;
count += a;
cout<<num<<" "<<count<<endl;
}

int main()
{
test one,two,three;
one.add(5);
two.add(4);
three.add(11);
return 0;
}

程序运行结果:
5 5
9 4
20 11

为了直截了当地说明这个问题,我们只在类test中声明了一个静态成员函数add,并且在类外对这个函数进行了定义。注意,在类外定义静态成员函数是不需要static关键字的。在add函数内部我们定义了一个静态变量num,并且初始化为0,为了增强对比效果,我们又定义了一个普通的变量count。在主函数中定义了三个变量,分别调用静态成员函数,结果num值打印结果是累加的,而count则每次都是从0开始的,并不是累加的。通过对比我们很容易看出,static是被这三个对象同时共享的,三个对象一份数据。

时间: 2024-10-17 18:45:07

C++类与static的相关文章

继承类中static数据值

1 class A{ 2 static int num = 1; 3 public static void Display(){ 4 System.out.println( num ); 5 } 6 } 7 8 class B extends A{ 9 static int num = 2; 10 public static void Display(){ 11 System.out.println( num ); 12 } 13 } 14 15 class C extends A{ 16 st

如何初始化类的static成员变量?

类的static成员变量不被某一个对象所独有,而是被所有同类型的对象所共有. 只能在头文件中声明类的static成员变量,不可在头文件中初始化,否则会造成重定义.必须在另外一个.cpp文件中进行初始化.并且,初始化的时候不可以有static修饰词. [email protected]:~/project/test/static-test/static2_cpp$ cat static.h #ifndef STATIC_H #define STATIC_H #include<iostream>

【C++基础】 类中static private public protected

静态成员在一个类的所有实例间共享数据 “类属性”,是描述类的所有对象共同特征的一个数据项,对所有对象,它的值相同,static定义,为整个类所共有.相对于“实例属性” 如果static成员是私有类型,则只可通过共有静态成员函数访问 [注意]类中仅对成员进行声明而不初始化,必须在文件作用域的某个地方初始化 在class和main外即全局变量域,int Test::ite=0 ;   public private protected 派生类可访问的类型 可以 可以 可以         [C++基础

高级类特性----static关键字

static 关键字 当我们编写一个类时,其实就是在描述其对象的属性和行为,而并没有产生实质上的对象,只有通过new关键字才会产生出对象,这时系统才会分配内存空间给对象,其方法才可以供外部调用. 我们有时候希望无论是否产生了对象或无论产生了多少对象的情况下,某些特定的数据在内存空间里只有一份,例如所有的中国人都有个国家名称,每一个中国人都共享这个国家名称,不必在每一个中国人的实例对象中都单独分配一个用于代表国家名称的变量. class Circle { private double radius

C#类中static变量用法分析

本文实例讲述了C#类中static变量用法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 先来看一段代码: 代码如下: using System; namespace Param { class Class1 { static int i = getNum(); int j = getNum(); static int num = 1; static int getNum() { return num; } [STAThread] static void Main(string[] args) { Co

C++11类内static成员变量声明与定义

众所周知,将一个类内的某个成员变量声明为static型,可以使得该类实例化得到的对象实现对象间数据共享. 在C++中,通常将一个类的声明写在头文件中,将这个类的具体定义(实现)写在cpp源文件中. 因此,就引出了static成员变量的声明与定义问题: 1. 如果一个类内成员变量是static的,且需要将之设定为常量(const),那么这个变量声明与初始化均可写在头文件内. 举个例子: 1 // Scanner.hpp 2 class Scanner { 3 public: 4 const sta

Java继承类中static成员函数的重写

在java中,static成员函数是否可以被重写呢? 结论是,你可以在子类中重写一个static函数,但是这个函数并不能像正常的非static函数那样运行. 也就是说,虽然你可以定义一个重写函数,但是该函数没有多态特性.让我们测试一下: 1 class testClass1{ 2 static void SMothod(){ 3 System.out.println("static in testClass1"); 4 } 5 } 6 class testClass2 extends

C#类中static变量

小分享:我有几张阿里云优惠券,用券购买或者升级阿里云相应产品最多可以优惠五折!领券地址:https://promotion.aliyun.com/ntms/act/ambassador/sharetouser.html?userCode=ohmepe03 using   System;     namespace   Param     {     class   Class1     {     static   int   i   =   getNum();     int   j   =

c++类的 static 和const那些事

1.static成员变量(非const)必须在类外定义,在类中只是作为声明(声明其scope为该类),不能使用类初始化成员列表来初始化,只能在定义的时候初始化. 2.static const的成员变量必须在类中定义的时候就初始化,不能在类外再定义,不能使用类初始化成员列表初始化. 3.static 与 virtual不能共存于一个函数上,即没有静态虚函数,原因在于静态函数没有this指针,无法通过对象实例来调用,而虚函数与普通成员函数一样必须通过this指针来调用.但是static成员可以通过类