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分类: C/C++

2018-02-12 18:04:37

前言:

  • 对象与对象之间的成员变量是相互独立的。
要想共用数据,则需要使用静态成员和静态方法。
  • 只要在类中声明静态成员变量,即使不定义对象,也可以为静态成员变量分配空间,
进而可以使用静态成员变量。(因为静态成员变量在对象创建之前就已经被分配了内存空间)
  • 静态成员变量虽然在类中,
但它并不是随对象的建立而分配空间的,也不是随对象的撤销而释放
(一般的成员在对象建立时会分配空间,在对象撤销时会释放)。
静态成员变量是在程序编译时分配空间,而在程序结束时释放空间。
  • 静态成员的定义和声明要加个关键static。
静态成员可以通过双冒号来使用,即<类名>::<静态成员名>。
  • 初始化静态成员变量要在类的外面进行。
初始化的格式如下:数据类型  类名::静态成员变量名 = 初值;
  • 不能用参数初始化表,对静态成员变量进行初始化。
  • 既可以通过类名来对静态成员变量进行引用,
也可以通过对象名来对静态成员变量进行引用。
  • 普通成员函数和静态成员函数的区别是:
普通成员函数在参数传递时编译器会隐藏地传递一个this指针.
通过this指针来确定调用类产生的哪个对象;
但是静态成员函数没有this指针,不知道应该访问哪个对象中的数据,
所以在程序中不可以用静态成员函数访问类中的普通变量.
 
下面通过几个例子来总结静态成员变量和静态成员函数的使用规则。

一、通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数

//例子一:通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数
class Point{
public:
void init() {}
static void output(){}
};

void main() {
Point::init();
Point::output();
}

编译出错:错误 1 error C2352: “Point::init”: 非静态成员函数的非法调用
结论一:不能通过类名来调用类的非静态成员函数

二、通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数

//例子二:通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数
class Point{
public:
void init() {}
static void output(){}
};

void main()
{
Point pt;
pt.init();
pt.output();
}
编译通过。
结论二:类的对象可以使用静态成员函数和非静态成员函数。
 

三、在类的静态成员函数中使用类的非静态成员

//例子三:在类的静态成员函数中使用类的非静态成员
#include
using namespace std;

class Point{
public:
void init() {}
static void output(){
cout << "m_x=" << m_x << endl;
}
private:
int m_x;
};

void main(){
Point pt;
pt.output();
}
编译出错:IntelliSense: 非静态成员引用必须与特定对象相对
因为静态成员函数属于整个类,在类实例化对象之前就已经分配空间了,
而类的非静态成员必须在类实例化对象后才有内存空间,所以这个调用就会出错,
就好比没有声明一个变量却提前使用它一样。
结论三:静态成员函数中不能引用非静态成员。
 

四、在类的非静态成员函数中使用类的静态成员

//例子四:在类的非静态成员函数中使用类的静态成员
#include
using namespace std;

class Point{
public:
void init() {
output();
}
static void output() {
}
private:
int m_x;
};

void main() {
Point pt;
pt.init();
}
编译通过。
结论四:类的非静态成员可以调用静态成员函数,但反之不能。
 

五、使用类的静态成员变量

//例子五:使用类的静态成员变量
#include
using namespace std;

class Point{
public:
Point() {
m_nPointCount++;
}
~Point(){
m_nPointCount++;
}
static void output() {
cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
}
private:
static int m_nPointCount;
};

void main() {
Point pt;
pt.output();
}
链接出错:error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int Point::m_nPointCount" (?m_nPointCount@Point@@0HA)
这是因为类的成员变量在使用前必须先初始化。
改成如下代码即可:
#include
using namespace std;

class Point{
public:
Point() {
m_nPointCount++;
}
~Point(){
m_nPointCount++;
}
static void output() {
cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
}
private:
static int m_nPointCount;
};

//类外初始化静态成员变量时,不用带static关键字
int Point::m_nPointCount = 0;
void main() {
Point pt;
pt.output();
}

运行结果:
结论五:类的静态成员变量必须先初始化再使用。

六、静态成员函数访问非静态成员函数的方法

静态成员函数可以访问静态成员变量,全局变量,和自身的函数形参。
所以,可以将对象做为static函数的形参传递进去

static void A::Instance(A * const pa);
而且,在静态函数Instance中,可以访问A的成员
void A::Instance(A * const pa) { pa->func(); //func可以是非静态成员函数,而且无论private 还是protected pa->a; //可以访问非静态成员变量,无论private还是protected }
抑或在Instance中new一个A对象
class A {
public:
static A* Instance();
protected:
A();
private:
static A* _instance;
}

//实现时
A* A::_instance = NULL;
A* A::Instance() {
if( _instance == NULL ) {
_instance = new A();
}
return _instance;
}
不管是哪种方案,都是显式在静态函数中引入了一个对象。
同时,我们注意到,static函数内部可以通过一个对象a,来无差别权限地访问各个成员函数和变量。
这里涉及到一个作用域的问题。静态成员函数也是成员函数,所以在函数开头有A::来表明作用域,那么就可以在其中访问A的成员函数和变量。
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