C++之static

     

目录

一、静态属性

 总结：

二、静态方法

例题:

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   由关键字static修饰类中成员，成为类的静态成员。类的静态成员为其所有对象共享，不管有多少对象，静态成员只有一份存于公用内存中。静态数据成员被当做该类类型的全局对象。我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中，但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化。

一、静态属性

        在类的设计中，用关键字static修饰的数据成员为静态数据成员。有该类型实例化的所有对象，共享系统为静态成员分配一个存储空间。而这个存储空间是程序执行main函数之前分配的，在实例化对象不再为静态成员分配空间（静态成员数据不再对象空间中）

1、设计静态数据成员的目的是信息共享,只会被初始化一次，于实例无关

示例:

class Circle {
private:
	static double pi;
	double rid;
public:
	Circle(double r=0.0):rid(r){}
	~Circle(){}
	double area()const
	{
		return pi * rid * rid;
	}
};
double Circle:: pi=3.14;
int main()
{
	cout << sizeof(Circle) << endl;
	Circle cir(12.23);
	size_t sz = sizeof(cir);
	cout << sz << endl;
	return 0;
}

 也就是说 static 并不占用Cricle的内存空间（栈区）,他在全局数据区分配内存

注意:

        与全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

1. 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其他全局名字冲突的可能性
2. 可以实现信息隐藏，静态成员可以是private，而全局变量不能 

 2、静态数据是该类所有对象所共有的，可以提供同一类型的所有对象之间，信息共享或信息交换的一种方式

        静态数据成员属于整个类型，使用时可以用以下格式：

        类名：：静态数据成员名或者 对象.静态数据成员名（前提是可以访问符为public）

示例：

#include 
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
   private:
      double length;     // 长度
      double breadth;    // 宽度
      double height;     // 高度
};
 
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
 
int main(void)
{
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2
 
   // 输出对象的总数
   cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;
 
   return 0;
}

输出结果：

Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

3、在类的成员函数中使用静态数据成员，静态数据成员没有this指针，this指针指向类的对象本身，而static静态成员函数不依赖对象调用，它不与任何的对象相联系，所以当然不需要this指针。

4、静态属性的类型是int，short，char等整型，并且是const，可以在类中直接初始化

 总结：

1. 设计静态数据成员目的是信息共享，和信息交流
2. 类的静态数据成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的实例
3. 类的静态数据成员必须在类外定义，定义时不添加static关键字，不能在构造函数的初始化列表中创建
4. 类的静态数据成员类型是int，short，char ，longlong，并且是const，可以在类中直接初始化也可以在类外初始化
5. 在类的成员函数中使用静态数据成员，静态数据成员之前没有this
6. 当类的静态数据成员为公有时，可以在外部函数使用：类名::静态数据成员名或者对象.静态数据成员名
7. 可以在类体中定义自身的静态类型对象

二、静态方法

1. 如果把函数成员声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用，静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。
2. 静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。
3. 静态成员函数有一个类范围，他们不能访问类的 this 指针。可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

注意：

        静态成员函数没有this指针，因此在静态成员函数显式的使用this指针都将会导致编译时刻错误，试图访问隐式使用this指针所指向的非静态数据成员也会导致编译时刻错误

静态成员函数与普通成员函数的区别：

• 静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）。
• 普通成员函数有 this 指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有 this 指针。

示例: 

#include 
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
      static int getCount()
      {
         return objectCount;
      }
   private:
      double length;     // 长度
      double breadth;    // 宽度
      double height;     // 高度
};
 
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
 
int main(void)
{
  
   // 在创建对象之前输出对象的总数
   cout << "Inital Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
 
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2
 
   // 在创建对象之后输出对象的总数
   cout << "Final Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
 
   return 0;
}

编译结果：

Inital Stage Count: 0
Constructor called.
Constructor called.
Final Stage Count: 2

例题:

不能使用if，循环，公式，求n的累加

//使用静态数据成员，调用n次构造函数，产生n次累加
class ADD
{
private:
	static int a;
	static int b;
public:
	ADD() {
		a += b;
		b++;
	};
	int Getnumber()
	{
		return a;
	}
 
};
int ADD:: a=0;
int  ADD::b=1;
//三目运算符求解
int ADD1(int n)
{
	return n == 1 ? 1 : ADD1(n - 1) + n;
}
int main()
{
	ADD* x = new ADD[100];
	cout << x->Getnumber() << endl;
	cout << ADD1(100) << endl;
	return 0;
}

为什么static成员函数不能是const？

静态成员函数是属于某个类的，而不是某个对象。所以在类被定义的时候，在对象被定义之前就已经存在了，所以显然也可以看出他不是某个对象，但是const是用来修饰对象的，使对象保持不变，里面的数据成员保持不变，那么对于不是对象的static函数，就不可以用const修饰了。函数中的const其实就是用来修饰this指针的，意味this指向的内容不可变，static成员函数没有this，就不能使用const