类的静态成员

1、成员变量的回顾

通过对像名能够访问public成员变量；每个对象都可以有只属于自己的成员变量。成员变量不能在对象之间共享。

2、类的静态成员

(1)在C++中可以定义静态成员变量和静态成员函数，静态成员函数属于整个类所有，不需要依赖任何对象；可以通过类名直接访问public静态成员，可以通过对象名访问public静态成员，静态成员函数可以直接访问静态成员变量。

(2)静态成员变量的定义

在定义时直接通过static关键字修饰，静态成员变量不依赖于任何对象，需要在类外单独分配空间；语法规则为：Type ClassName：：VarName；

(3)静态成员函数的定义

在定义时直接通过static关键字修饰，其余部分与普通成员函数定义相同。

静态成员示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
class Test
{
private:
    static int cI;
public:
    static int GetCI()
    {
        return cI;
    }
    static void SetCI(int i)
    {
        cI = i;
    }
};

int Test::cI = 0;

int main()
{
    Test::SetCI(5);
    printf("Test::cI = %d\n", Test::GetCI());
    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

(4)从命名空间的角度

类的静态成员只是类这个命名空间中的全局变量和全局函数，不同之处只是，类可以对静态成员访问权限的限制，而命名空间不行；

(5)从面向对象的角度

类的静态成员数据类概念本身，类的所有对象共享相同的静态成员。

静态成员的应用（统计某个类的对象数目）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
class Test
{
private:
    static int count;
public:
    Test()
    {
        count++;
    }
    ~Test()
    {
        count--;
    }
    static int GetCount()
    {
        return count;
    }
};
int Test::count;
void run()
{
    Test ta[100];
    printf("NUmber of Object : %d\n", Test::GetCount());
}
int main()
{
    Test t1;
    Test t2;
    printf("NUmber of Object : %d\n", Test::GetCount());
    run();
    printf("NUmber of Object : %d\n", Test::GetCount());
    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

(6)静态成员函数和普通成员函数有什么区别？

看如下示例代码，然后编译运行后看结果：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct C1
{
    int i;
    int j;
    short k;
    short l;
};
class C2
{
    int i;
    int j;
    short k;
    short l;
};
class C3
{
    int i;
    int j;
    short k;
    short l;
    static int c;
public:
    C3()
    {
    }
    void print()
    {
    }
};
int C3::c;
int main()
{
    C1 c1;
    C2 c2;
    C3 c3;
    printf("sizeof(c1) = %d\n", sizeof(c1));
    printf("sizeof(c2) = %d\n", sizeof(c2));
    printf("sizeof(c3) = %d\n", sizeof(c3));

    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

根据以上代码程序的运行结果我们可以得到以下结论：

C++类对象中的成员变量和成员函数是分开存储的

成员变量：

普通成员变量：存储于对象中，与struct变量有相同的内存布局和字节对齐方式

静态成员变量：存储于全局数据区中。

成员函数：

存储于代码段中。

C++中的class从面向对象理论出发，将变量和函数集中定义在一起，用于描述现实世界中的类；从计算机的角度，程序依然由数据段和代码段构成。但是C++编译器是如何完成面向对象理论到计算机程序的转化的呢？

下图给出了答案：

所以：静态成员函数和普通成员函数的区别在于：静态成员函数不包含指向具体对象的指针，普通成员函数包含一个指向具体对象的指针；C++中类的普通成员函数都隐式包含一个指向当前对象的this指针。

代码示例（静态成员于非静态成员的区别）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
class Test
{
private:
    int i;
    int j;
    int k;
    static int c;
public:
    Test(int i, int j, int k)
    {
        this->i = i;
        this->j = j;
        this->k = k;
    }
    void print()
    {
        printf("object Address: %08x\n", this);
        printf("&c = %08x, c = %d\n", &c, c);
        printf("&i = %08x, i = %d\n", &i, i);
        printf("&j = %08x, j = %d\n", &j, j);
        printf("&k = %08x, k = %d\n", &k, k);
    }
};

    int Test::c;
int main()
{
    Test t1(0, 1, 2);
    Test t2(3, 4, 5);
    printf("t1 Address: %08x\n", &t1);
    t1.print();

    printf("\n");
    printf("t2 Address: %08x\n", &t2);
    t2.print();

    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

3、小结

C++类中可以包含属于类概念的静态呢成员，静态呢成员变量在全局数据区分配空间；静态成员函数不包含隐藏的this指针；通过类名可以直接访问静态成员，通过对象名可以访问静态成员，所有的对象可以共享同一个类的静态呢成员。