C++静态成员变量与静态成员函数

类的静态成员有两种:静态成员变量和静态成员函数,语法是在普通成员变量和成员函数前加static关键字。

0、定义
class CRect{
public:
	void show();//普通成员函数
	static void printTotal();//静态成员函数
private:
	int width, height;//普通成员变量
	static int totalNumber;//静态成员变量
	static int totalArea;//静态成员变量

};
1、存在原因

静态成员变量在本质上是全局变量。一个类,哪怕一个对象都不存在,其静态成员变量也是存在的。静态成员函数并不需要作用在某个具体的对象上,因此本质上是全局函数。设置静态成员的目的,是为了将某些和类紧密相关的全局变量和全局函数写到类里面,形式上成为一个整体,达到封装的效果,但其效果与定义全局变量/函数相同。

2、静态与静态成员变量/函数的区别
  • 普通成员变量每个对象各自持有一份,而静态成员变量只有一份,被所有同类对象共享;
  • 普通成员函数一定是作用在某个对象上的,而静态成员函数并不具体作用在某个对象上;
  • 访问方式:访问普通成员时,要通过对象名.成员名的方式,指明要访问的成员变量是属于哪个对象的,或要调用的成员函数作用于哪个对象;访问静态成员时,则可以通过类名::成员名的方式访问,不需要指明被访问的成员属于哪个对象或作用于哪个对象。因此,甚至可以在还没有任何对象生成时就访问一个类的静态成员;
  • 占用空间:当使用sizeof计算类所占用空间时只计算非静态成员变量的值,如sizeof(CRectangle)=8,两个int类型的width和height。
  • 参数传递:普通成员函数在参数传递时编译器会隐藏地传递一个this指针.通过this指针来确定调用类产生的哪个对象;但是静态成员函数没有this指针,不知道应该访问哪个对象中的数据,所以在程序中不可以用静态成员函数访问类中的普通变量
3、一些规则
  • 对象与对象之间的成员变量是相互独立的。要想共用数据,则需要使用静态成员和静态方法。
  • 只要在类中声明静态成员变量,即使不定义对象,也可以为静态成员变量分配空间,进而可以使用静态成员变量。(因为静态成员变量在对象创建之前就已经被分配了内存空间
  • 静态成员变量虽然在类中,但它并不是随对象的建立而分配空间的,也不是随对象的撤销而释放(一般的成员在对象建立时会分配空间,在对象撤销时会释放)。静态成员变量是在程序编译时分配空间,而在程序结束时释放空间。
  • 静态成员的定义和声明要加个关键static。静态成员可以通过双冒号来使用,即<类名>::<静态成员名>。
  • 初始化静态成员变量要在类的外面进行。初始化的格式如下:数据类型 类名::静态成员变量名 = 初值
  • 不能用参数初始化表,对静态成员变量进行初始化。
  • 既可以通过类名来对静态成员变量进行引用,也可以通过对象名来对静态成员变量进行引用。
4、案例

例1 通过类名调用类的普通成员函数与静态成员函数

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam(){}
	static void show(){}
};

int main()
{
	CRect::setParam();
	CRect::show();

	return 0;
}

编译错误:error C2352: ‘CRect::setParam’ : illegal call of non-static member function
结论:不能通过类名来调用类的非静态成员函数
例2 通过类的对象调用类的静态成员函数与非静态成员函数

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam(){}
	static void show(){}
};

int main()
{
	CRect crt;
	crt.setParam();
	crt.show();

	return 0;
}

编译通过
结论:可以通过类的对象来调用类的静态/非静态成员函数
例3 在类的静态成员函数中使用类的非静态成员变量

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam(){}
	static void show()
	{
		cout<

编译错误:error C2597: illegal reference to data member ‘CRect::m_width’ in a static member function
原因:静态成员函数属于整个类,在类实例化对象之前就已经分配空间了,而类的非静态成员必须在类实例化对象后才有内存空间,所以这个调用就会出错,就好比没有声明一个变量却提前使用它一样。
结论:类的静态成员函数中不能使用类的非静态成员
例4 类的非静态成员函数中使用静态成员变量

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam()//非静态成员函数中改变了静态成员变量的值
	{
		m_height = 10;
		cout<

编译通过
结论:类的非静态成员函数中可以使用静态成员变量(显而易见)
例5 在类的非静态成员函数中调用静态成员函数

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam()
	{
		show();
	}
	static void show()
	{
		cout<<"static member function"<

编译通过
结论:综合例4、5,可以知道类的非静态成员函数中既可以使用静态成员变量,又可以调用静态成员函数,即类的非静态成员函数可以使用类的静态成员
例6 类的静态成员函数调用非静态成员函数

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam()
	{
		cout<<"non-static member function"<

编译出错:error C2352: ‘CRect::setParam’ : illegal call of non-static member function
原因:没有声明一个函数却提前调用了它
结论:综合例3、6,可以得出类的静态成员函数中既不可以使用非静态成员变量,又不可以调用非静态成员函数,即类的静态成员函数不可以使用非静态成员
例7 类的静态成员变量的使用

#include 
using namespace std;

class CRect{
public:
	void setParam()
	{
		cout<<"non-static="<类的静态成员变量必须先初始化再使用。
例8 类的静态成员变量的初始化位置

class CRect{
public:
	
private:
	static m_height;
};

int CRect::m_height = 0;//A

int main()
{
	int CRect::m_height = 0;//B
	CRect crt;
	int CRect::m_height = 0;//C
	crt.setParam();
	crt.show();

	return 0;
}

在A,B,C三处分别初始化类的静态成员变量时只有A出初始化正确,B和C处初始化编译出错:error C2655: ‘m_height’ : definition or redeclaration illegal in current scope
结论:类的静态成员变量初始化的位置为类外且在main函数前(是否理解有误??)

5、参考

https://www.cnblogs.com/codingmengmeng/p/5906282.html
http://c.biancheng.net/view/165.html

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