C++中类的静态成员变量与静态成员函数

news2024/11/24 13:31:23

 static声明为静态的,称为静态成员。 不管这个类创建了多少个对象,静态成员只有一个拷贝,这个拷贝被所有属于这个类的对象共享

 静态成员 属于 而不是对象。

静态变量,是在编译阶段就分配空间,对象还没有创建时,就已经分配空间。

且 静态成员变量必须在类中声明,在类外定义

静态数据成员不属于某个对象,在为对象分配空间中不包括静态成员所占空间。

其一般形式为:

        数据类型 类名::静态成员变量名 = 初值;

#include <iostream>
#include <string>
class Data
{
public:
    int num;//普通成员变量
    static int data;//静态成员变量 类中声明
};

//定义的时候 不需要加static
int Data::data=100;//类外定义+初始化

int main()
{
    //data是静态成员变量 是属于类 可以通过类名称::直接访问                            
    cout<<Data::data<<endl;//100
    //赋值
    Data::data = 200;
    cout<<Data::data<<endl;//200

    //data静态变量 是所有对象 共享的 可以通过对象名访问
    Data ob1;
    ob1.data = 300;
    cout<<Data::data<<endl;//300
    
    Data ob2;
    cout<<ob2.data<<endl;//300

    //普通成员变量 属于对象的 只能通过对象名访问
    ob1.num = 100;
    cout<<"ob2.num = "<<ob2.num<<endl;//随机值
    //cout<<Data::num<<endl;//普通成员变量不能通过类名称访问
}

以上代码,不难看出

        静态成员变量可以通过类名称::直接访问

        public下的静态成员变量可以通过对象名访问

当把静态成员变量设置为private下时:

#include <iostream>
#include <string>
class Data
{
private:
    int num;//普通成员变量
    static int data;//静态成员变量(类内声明)
public:
    //普通成员函数 依赖于 对象的 必须对象调用
    int getData(void)
    {
    return data;
    }
};

//定义的时候 不需要加static
int Data::data=100;//类外定义+初始化

int main()
{
    //cout<<Data::data<<endl;//err 静态data是私有的 类外不能直接访问
    //cout<< Data::getData()<<endl;//err getData() 必须对象调用

Data ob;
cout<<ob.getData()<<endl
//存在问题:data静态的 在创建对象之前 就已经存在
//如果类没有实例化对象 难道 就不能使用data了吗?
//解决上述问题 就要用到静态成员函数
}

问题很明显了,当把静态成员变量data放在private下时:

        通过类名称::直接访问data 是不行的,必须用对象调用

        那当我们还没实例化对象时,难道就不能使用data了吗?

这时候就要引入静态成员函数

class Data
{
private:
    int num;//普通成员变量
    static int data;//静态成员变量(类内声明)
public:
    //普通成员函数 依赖于 对象的 必须对象调用
    int getData(void)
    {
    return data;
    }

    //静态成员函数 属于类 而不属于对象
    static int getDataStatic(void)
    {
        //num = 200; //err 静态成员函数 不能访问 普通成员变量
        return data;
    }
};

//定义的时候 不需要加static
int Data::data=100;//类外定义+初始化

int main()
{
    //cout<<Data::data<<endl;//err 静态data是私有的 类外不能直接访问
    //cout<< Data::getData()<<endl;//err getData() 必须对象调用

    Data ob;
    cout<<ob.getData()<<endl;
    //存在问题:data静态的 在创建对象之前 就已经存在
    //如果类没有实例化对象 难道 就不能使用data了吗?
    //解决上述问题 就要用到静态成员函数

    //1、静态成员函数 属于类 就可以通过类名称直接访问
    cout<<Data::getDataStatic()<<endl;

    //2、也可以通过对象名访问(对象共享静态成员函数)
    cout<<ob.getDataStatic()<<endl;
}

这样就可以在还没实例化对象时,通过类名称::直接访问data

但要注意:

                1、静态成员函数的目的 操作静态成员数据。

                2、静态成员函数 不能访问 非静态成员数据。(静态成员函数内部没有this指针)

以上代码在getDataStatic静态成员函数中,给num赋值是报错的,原因是 静态成员函数 不能访问 普通成员变量

 而普通成员函数 是可以操作 静态成员数据的

 const 修饰静态成员:

如果一个类的成员,既要实现共享,又要实现不可改变,那就用 static const 修饰

class Data
{
public:
    const static int data;//静态成员变量(类内声明)
public:
    //静态成员函数 属于类 而不属于对象
    static int getDataStatic(void)
    {
    //num = 200;//err 静态成员函数 不能访问普通成员变量
    return data;
    }
};

//定义的时候 不需要加static
const int Data::data=100;//类外定义+初始化

int main()
{
    //访问
    cout<<Data::data<<endl;
    //赋值
    //Data::data = 200;//err data静态成员只读
    cout<<Data::data<<endl;
}

以上代码, 用Data::data = 200;给data赋值时,就会报错,因为data用了const修饰,他是一个只读变量。

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