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类的静态成员函数和静态数据成员

时间:2019-05-03 04:46:16

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类的静态成员函数和静态数据成员

一、静态数据成员

1、定义

静态数据成员就是给类的普通数据成员加上关键字static。

2、访问规则

静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则访问静态成员时,则可以通过类名::成员名的方式访问,不需要指明被访问的成员属于哪个对象或作用于哪个对象。因此,甚至可以在还没有任何对象生成时就访问一个类的静态成员。非静态成员的访问方式(也即对象名.成员名)其实也适用于静态成员,但效果和类名::成员名这种访问方式没有区别。

3、初始化方式

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以, 静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。 而应在类体外进行定义。(若不存在其他的初始化语句,在创建第一个对象时,所有的静态数据成员被初始化为零)注意:不能用参数初始化表对静态数据成员初始化。const静态类成员可以直接初始化,其他非const的静态类成员需要在类外初始化

原因:它是被所有该类的对象所共享的。如果在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值。

class book{public:static int count;};int book::count=0;//在类体外进行定义(只有在类体中声明时加static,不必在初始化语句中加)

4、空间分配情况

对于一般的数据成员而言,如果只声明了类而未定义对象,则该数据成员是不占内存空间的。只有在定义对象时,才为对象的数据成员分配空间。静态数据成员不属于某一个对象,在为对象分配的空间中不包括静态数据成员所占的空间,即使不定义对象,也为静态数据成员分配空间,它可以被引用。静态数据成员在程序开始运行时被分配空间,到程序结束时才释放空间。静态数据成员在内存中只占一份空间(而不是每个对象都分别为它保留一份空间),静态数据成员的值对所有对象都是一样的,如果改变它的值,则在各对象中这个数据成员的值都同时改变了。static成员变量属于类(被存放在数据段中),不属于某个具体的对象(具体对象的内存是分配在堆中的)

class book{public:void setCount(){count++;}static int count;};int book::count=0;int main(){book book1;book1.setCount ();printf("book1.count is:%d\n",book1.count );//1book book2;printf("book2.count is:%d\n",book2.count );//1book2.setCount();printf("book1.count is:%d\n",book1.count );//2printf("book2.count is:%d\n",book2.count );//2return 0;}

静态数据成员是在静态存储区分配空间,具有静态生命期,即存在于程序运行期间,直到程序运行结束,与对象的生、死无关。只能在类外定义。

5、静态数据成员的作用

在同类的多个对象之间实现数据共享,那为什么不用全局变量呢??

原因

如果在一个程序文件中有多个函数,在每一个函数中都可以改变全局变量的值,全局变量的值为各函数共享。但是用全局变量的安全性得不到保证,由于在各处都可以自由地修改全局变量的值,很有可能偶一失误,全局变量的值就被修改,导致程序的失败。

有了静态成员函数,各对象之间的数据有了沟通的渠道,实现数据共享,因此可以不使用全局变量。全局变量破坏了封装的原则,不符合面向对象程序的要求。

6、静态数据成员的作用域

静态数据成员的作用域只限于定义该类的作用域(如果是在一个函数中定义类,那么静态数据成员的作用域就是在此函数内)

7、现实应用

比如声明一个学生类,其中一个成员为学生总数,则这个成员就应当声明为静态数据成员,应该根据实际需求来设置成员变量。

有一个book类,其中一个成员为书的总数,则这个成员就应当声明为静态数据成员。

8、静态数据成员与普通数据成员的区别

二、静态成员函数

1、定义

在类中声明函数的前面加static就成了静态成员函数。

static int volume();

2、访问规则

静态成员函数可以直接引用本类的静态成员,因为静态数据成员同样是属于类的。假设在一个静态成员函数中有以下语句:

cout<<height<<endl;//如height已经声明为static,则引用本类中的静态数据成员,合法(√)cout<<width<<endl;//若width是非静态数据成员,不合法(x)

-静态成员函数并不是绝对不能引用本类中的非静态成员,只是不能进行默认访问,因为无法知道该去找哪个对象。如果一定要引用本类中的非静态数据成员,应该加对象名和成员运算符“.”

cout<<a.width<<endl; //引用本类对象a中的非静态数据成员(其中a已经定义为Box类对象,且在当前的作用域内有效)(√)

静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员;静态成员函数不能默认访问非静态成员函数和非静态数据成员;

3、静态成员函数的作用

处理静态成员变量

4、注意

不可以给静态成员函数加const修饰符,因为const修饰符本质是给this 指针加前缀,而静态成员函数形参并没有this指针。

静态成员函数的地址可用普通函数指针储存,而普通成员函数地址需要用 类成员函数指针来储存class book{ static int fun1(); int func2(); }; int (*p1)()=&book::fun1;//普通的函数指针 int (base::*p2)()=&book::func2;//成员函数指针

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