C++中类中的静态成员变量和静态成员函数的作用（二）

二、面向对象的 static 关键字(类中的 static 关键字)

 

1、静态数据成员

在类内数据成员的声明前加上关键字 static,该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。

//Example 5
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
     Myclass(int a,int b,int c);
     void GetSum();
private:
     int a,b,c;
     static int Sum;//声明静态数据成员
};
int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
     this->a=a;
     this->b=b;
     this->c=c;
     Sum+=a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
     cout < <"Sum=" < <Sum < <endl;
}
void main()
{
     Myclass M(1,2,3);
     M.GetSum();
     Myclass N(4,5,6);
     N.GetSum();
     M.GetSum();
}

可以看出,静态数据成员有以下特点:

　　 对于非静态数据成员, 每个类对象都有自己的拷贝。 而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个, 静态数据成员在程序中也只有一份拷贝, 由该类型 的所有对象共享访问。也就是说,静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存,供所有对象共用。所以,静态数据成员的值对每个对象都是一样的,它的值可以更新;

　　 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间, 所以不能在类声明中定义。在 Example 5 中,语句 int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;

　　 静态数据成员和普通数据成员一样遵从 public,protected,private 访问规则;

　　 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它;

　　静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为:

　　　　<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>

　　类的静态数据成员有两种访问形式:

　　　　<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>

　　如果静态数据成员的访问权限允许的话(即 public 的成员)  ,可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员 ;静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以, 应该把利息设为存款类的静态数据成员。

 

有两个好处：

　　第一,不管定义多少个存款类对象,  利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,  所以节省存储空间。    

　　第二,   一旦利息需要改变时, 只要改变一次, 则所有存款类对象的利息全改变过来了;

同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:

 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它全局名字冲突的可能性;

 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是 private 成员,而全局变量不能;

 

2、静态成员函数

     与静态数据成员一样,  我们也可以创建一个静态成员函数, 它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个 this 指针,this 指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this 是缺省的。如函数 fn()实际上是 this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有 this 指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数, 它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

//Example 6
#include <iostream.h>
class Myclass
{
public:
     Myclass(int a,int b,int c);
     static void GetSum();/声明静态成员函数
private:
     int a,b,c;
     static int Sum;//声明静态数据成员
};
int Myclass::Sum=0;//定义并初始化静态数据成员
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
     this->a=a;
     this->b=b;
     this->c=c;
     Sum+=a+b+c; //非静态成员函数可以访问静态数据成员
}
void Myclass::GetSum() //静态成员函数的实现
{
     // cout < <a < <endl; //错误代码,a 是非静态数据成员
     cout < <"Sum=" < <Sum < <endl;
}
void main()
{
     Myclass M(1,2,3);
     M.GetSum();
     Myclass N(4,5,6);
     N.GetSum();
  Myclass::GetSum();
}

 

 

关于静态成员函数,可以总结为以下几点:

 出现在类体外的函数定义不能指定关键字 static;

 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;

 静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;

 由于没有 this 指针的额外开销, 因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许

  的增长;

 调用静态成员函数,可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指

  针调用静态成员函数;