第25课

第25课 - 类的静态成员变量

1. 成员变量的回顾

　　（1）通过对象名能够访问 public 成员变量

　　（2）每个对象的成员变量都是专属的，成员变量不能在对象之间共享

　　这么看，如果多个对象想操作同一个数据，从目前来看只能使用全局变量（每个对象都可以操作全局作用域的全局变量），但是这样存在安全隐患，在现代软件开发中不推荐这种方式。

　　那么，有没有其它更好的方式呢？下面我们就引入了类的静态成员变量的概念。

2. 新的需求

　　（1）统计在程序运行期间某个类的对象数目

　　（2）保证程序的安全性   ==>  不能使用全局变量。由于全局变量在程序的任何地方都可能修改，因此现代的软件开发中不推荐使用全局变量。

　　（3）随时可以获取当前对象的数目

// 由于对象的成员变量都是专属的，成员变量不能在对象之间共享
// 因此下面这种尝试无法统计某个类的对象数目
// 在程序开发中不可能一次就成功，需要进行多次的尝试和优化

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    int mCount;
public:
    Test() : mCount(0)
    {
        mCount++;
    }
    ~Test()
    {
        --mCount;
    }
    int getCount()
    {
        return mCount;
    }
};


Test gTest;

int main()
{
    Test t1;
    Test t2;
    
    printf("count = %d
", gTest.getCount());  // 1
    printf("count = %d
", t1.getCount());    // 1
    printf("count = %d
", t2.getCount());    // 1

    return 0;
}

3. 静态成员变量

3.1 在C++中可以定义静态成员变量

　　（1）静态成员变量隶属于整个类所有

　　（2）静态成员变量的生命周期不依赖于任何对象，静态成员变量的生命期如同全局变量一样，是程序的运行周期　　【静态成员变量的生命周期和全局变量的生命周期相同】

　　（3）可以通过类名直接访问公有静态成员变量　　　　　　　　　　   【类名 :: 静态成员变量名（Class_name :: static_member）】

　　（4）所有对象共享类的静态成员变量

　　（5）可以通过对象名访问公有静态成员变量

3.2 静态成员变量的特性

　　（1）在定义时直接通过 static 关键字修饰

　　（2）静态成员变量不占用对象的空间，需要在类外单独分配空间　　   【使用 sizeof() 打印类的大小，可以验证这一点（空类也占用一个字节）】

　　（3）静态成员变量在程序内部位于全局数据区   　　　　　　　　　　【全局变量、static修饰的局部变量、类的静态成员变量这三者都在全局数据区】

3.3 语法规则

　　Type ClassName::VarName = value;　　// 这里前面不用加 static

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    static int cCount;
public:
    Test()
    {
        cCount++;
    }
    ~Test()
    {
        --cCount;
    }
    int getCount()
    {
        return cCount;
    }
};


int Test::cCount = 0;

Test gTest;

int main()
{
    Test t1;

    Test t2;

    printf("count = %d
", gTest.getCount());   // 3
    printf("count = %d
", t1.getCount());       // 3

    printf("count = %d
", t2.getCount());  // 3

    Test* pt = new Test();

    printf("count = %d
", pt->getCount()  // 4

    delete pt;    // 执行了析构函数

    printf("count = %d
", gTest.getCount());   // 3

    return 0;
}

4. 小结

　　（1）类中可以通过 static 关键字定义静态成员变量

　　（2）静态成员变量隶属于类所有，不属于某个对象

　　（3）每一个对象都可以访问静态成员变量

　　（4）静态成员变量在全局数据区分配空间

　　（5）静态成员变量的生命期为程序运行期