C++中的static(静态)

news2024/11/15 13:30:12

2014年1月19日内容整理自The Cherno:C++系列

2014年1月20日内容整理自《程序设计教程：用C++语言编程第三版》陈家骏郑滔

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static关键字在C++中有2个意思，这取决于上下文

1.在类或者结构体的外部使用static关键字
2.在类或者结构体内部使用static关键字

简而言之：

1.类或结构体外部的static，意味着你声明为static的符号将只能对你定义它的翻译单元可见

2.而类或结构体内部的静态变量static,意味着这个变量将于所有类的实例共享内存，这意味着该静态变量在你在类中创建的所有实例中。有时，同一个类的不同对象需要共享数据，如果使用全局变量来表示共享的数据，则缺乏对数据的保护。

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1.在类或者结构体的外部使用static关键字

现在我们集中研究在类或结构体外部的static变量

//在具有如下两个文件main.cpp和Static.cpp的情况下运行代码，没有报错

然而，让我们在Static.cpp中删除关键字static,再次运行报错，原因是多重定义了全局变量s_Variable

so,我们不可以在同一个项目中有两个同名的全局变量-

尝试1：extern关键字

尝试2：static关键字

在某个.cpp文件中将变量声明为static，可以类比于在类中声明一个private的变量，其他的所有翻译单元都不能看到这个s_variable变量，the linker will not see this in a global scope

尝试在Static.cpp中定义一个函数试试，仍显示重复定义

尝试将Static.cpp中的function(){}函数标记为static的，点击运行，就不会报错了

如果你想在头文件中声明一个静态变量，并将该头文件包含在两个不同的C++文件中，这就相当于在两个文件中都声明了相同的静态变量

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2.在类或者结构体的内部使用static关键字

在C++中，采用类的静态成员（static member）来解决同一个类的对象共享数据的问题，与普通数据成员不同的是，类定义中的静态数据成员对于该类的所有对象只存在一个拷贝，当通过一个对象改变了静态数据成员的值时，通过同类的其他对象可以看到这个修改。

类的静态成员分为：

类的静态数据成员(static data)
类的静态成员函数（static function）

类定义内部声明静态数据成员，而静态的数据成员往往需要在类的外部定义并初始化：

访问类的静态成员的方式有两种：

通过对象访问，格式如上述object.Sum()
通过类名访问，格式如上述A::Share

如果你把static和变量一起使用，这意味着在类的所有实例中，这个变量都只有一个实例

如果我创建一个名为Entity的类，我不断创建Entity的实例，我仍然只会得到那个变量的一个版本

意思是如果某个实例改变了这个静态变量----在这个类中的所有实例都会反映这个变化。

so,通过类的实例来引用静态变量是没有意义的。

示例1：

在上述代码中将x,y变成静态的，main函数中的初始化就会失败，因为x和y不再是类成员

解决方案：定义x和y

//这里有点乱了，下次回来改

书上例题

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#include<iostream>
//P233例题
/*实现对某类的对象的计数：
 * 我们有时需要在程序执行的某个时刻知道创建了多少个某类对象（还未消亡）
 * 为了实现这个功能，我们可以在类中定义一个静态数据成员，每创建一个类的对象，就在构造函数中把该静态数据成员的值加1
 * 每撤销一个该类的对象就在析构函数中把该静态数据成员的值减1
 * 在程序运行的任何时刻，通过该静态数据成员，我们就可以知道某时刻该类的对象的个数
 */
//note:struct和class的书写格式都是直接花括号
class A{
    static int Obj_count;
public:
    A(){Obj_count++;}//构造函数、（这里我还没有学到）
    A(const A& a){Obj_count++;}

    ~A(){Obj_count--;}//析构函数

    //类中还定义了一个静态成员函数，用于获得创建的A类对象数目
    static int Get_Num_Of_Objects(){
        return Obj_count;
    }
};//class A

int A::Obj_count=0;//static变量被初始化为0

int main(){

    A arr[10];//每一个数组元素都是一个A 类
    for(int i=0;i<10;i++){

        A arr[i];

    }
    std::cout<<"It's 4:34 ,2024/1/20,the number of class A's objects is:"<<A::Get_Num_Of_Objects()<<std::endl;

    A object;
    std::cout<<"It's 4:34 ,2024/1/20,the number of class A's objects is:"<<A::Get_Num_Of_Objects()<<std::endl;

     }

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运行结果：