C++ static、const和static const、引用以及它们的初始化

引用《Effective C++》 条款4“确定对象被使用前已先被初始化”中的一段话:
class PhoneNumber{...};
class ABEntry{
public:
	ABEntry(const std::string &name,const std::string &address,
		const std::list &phones);
private:
	std::string theName;
	std::string theAddress;
	std::list thePhone;
	int numTimesConsulted;
};

ABEntry::ABEntry(const std::string &name,const std::string &address,
				 const std::list &phones){
	theName = name;//这些不是初始化,只是赋值;初始化应该采用构造函数初始化列表的形式。
	theAddress = address;
	thePhone = phones;
	numTimesConsulted = 0;
}

 
  

C++规定,对象的成员变量的初始化动作发生在进入构造函数本体之前。在ABEntry构造函数内,theName,theAddress和thePhones都不是初始化,而是被赋值。初始化发生的时间更早,发生于这些成员的default构造函数被自动调用之时(比进入ABEntry构造函数本体的时间更早)。但这对numTimesConsulted不为真,因为它属于内置类型,不保证一定在你所看到的那个赋值动作的时间点之前获得初值。

 const定义的常量在超出其作用域之后其空间会被释放,而static定义的静态常量在函数执行后不会释放其存储空间。

      static表示的是静态的。类的静态成员函数、静态成员变量是和类相关的,而不是和类的具体对象相关的。即使没有具体对象,也能调用类的静态成员函数和成员变量。一般类的静态函数几乎就是一个全局函数,只不过它的作用域限于包含它的文件中。

      在C++中,static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明,定义必须在类定义体的外部,通常在类的实现文件中初始化,如:double Account::Rate=2.25;static关键字只能用于类定义体内部的声明中,定义时不能标示为static

      在C++中,const成员变量也不能在类定义处初始化,只能通过构造函数初始化列表进行,并且必须有构造函数。

      const数据成员 只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的因为类可以创建多个对象,不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类的声明中初始化const数据成员,因为类的对象没被创建时,编译器不知道const数据成员的值是什么。

      const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,应该用类中的枚举常量来实现,或者static cosnt。

[cpp]  view plain copy
  1. class Test  
  2. {  
  3. public:  
  4.       Test():a(0){}  
  5.       enum {size1=100,size2=200};  
  6. private:  
  7.       const int a;//只能在构造函数初始化列表中初始化  
  8.        static int b;//在类的实现文件中定义并初始化  
  9.       const static int c;//与 static const int c;相同。  
  10. };  
  11.   
  12. int Test::b=0;//static成员变量不能在构造函数初始化列表中初始化,因为它不属于某个对象。  
  13. cosnt int Test::c=0;//注意:给静态成员变量赋值时,不需要加static修饰符。但要加cosnt  

      cosnt成员函数主要目的是防止成员函数修改对象的内容。即const成员函数不能修改成员变量的值,但可以访问成员变量。当方法成员函数时,该函数只能是const成员函数。

      static成员函数主要目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数没有this指针,这导致:1、不能直接存取类的非静态成员变量,调用非静态成员函数2、不能被声明为virtual

关于static、const、static cosnt、const static成员的初始化问题:

1、类里的const成员初始化:

在一个类里建立一个const时,不能给他初值

[cpp]  view plain copy
  1. class foo  
  2. {  
  3. public:  
  4.       foo():i(100){}  
  5. private:  
  6.       const int i=100;//error!!!  
  7. };  
  8. //或者通过这样的方式来进行初始化  
  9. foo::foo():i(100)  
  10. {}  

2、类里的static成员初始化:

      类中的static变量是属于类的,不属于某个对象,它在整个程序的运行过程中只有一个副本,因此不能在定义对象时 对变量进行初始化,就是不能用构造函数进行初始化,其正确的初始化方法是:

数据类型 类名::静态数据成员名=值;

[c-sharp]  view plain copy
  1. class foo  
  2. {  
  3. public:  
  4.       foo();  
  5. private:  
  6.       static int i;  
  7. };  
  8.   
  9. int foo::i=20;  
  10. 这表明:  
  11. 1、初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆  
  12. 2、初始化时不加该成员的访问权限控制符privatepublic等  
  13. 3、初始化时使用作用域运算符来表明它所属的类,因此,静态数据成员是类的成员而不是对象的成员。  

3、类里的static cosnt 和 const static成员初始化

      这两种写法的作用一样,为了便于记忆,在此值说明一种通用的初始化方法:

[cpp]  view plain copy
  1. class Test  
  2. {  
  3. public:  
  4.       static const int mask1;  
  5.       const static int mask2;  
  6. };  
  7. const Test::mask1=0xffff;  
  8. const Test::mask2=0xffff;  
  9. //它们的初始化没有区别,虽然一个是静态常量一个是常量静态。静态都将存储在全局变量区域,其实最后结果都一样。可能在不同编译器内,不同处理,但最后结果都一样。  

4、再谈C++中类的引用类型成员的初始化问题

构造函数分为两个阶段:(1)初始化阶段;(2)普通的计算阶段(也就是各种赋值等操作)。

不管成员是否在构造函数初始化列表中显式初始化,类类型的成员(即const、static,引用类型定义时必须初始化)总是在初始化阶段初始化。例如:

class Test{
public:
    Test(int n):b(n),c(n){a = n}
pirvate:
    int a;
    const int b;
    int &c;
};

在执行构造函数Test(int n)时如果b,c不在初始化列表中初始化,是不能执行完初始化操作的,也就是说初始化const或引用类型数据成员的唯一机会就是在构造函数初始化列表中。

补充:内置类型的成员不进行隐式初始化,所以a不需要再初始化阶段初始化,当然它也可以初始化,只是不管是在初始化列表中初始化还是在函数体内赋值,其效率是一样的。

这是一个完整的例子:

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef A_H_  
  2. #define A_H_  
  3. #include   
  4. using namespace std;  
  5. class A  
  6. {  
  7. public:  
  8.       A(int a);  
  9.       static void print();//静态成员函数  
  10. private:  
  11.       static int aa;//静态数据成员的声明  
  12.        static const int count;//常量静态数据成员(可以在构造函数中初始化)  
  13.        const int bb;//常量数据成员  
  14. };  
  15. int A::aa=0;//静态成员的定义+初始化  
  16. const int A::count=25;//静态常量成员定义+初始化  
  17. A::A(int a):bb(a)//常量成员的初始化  
  18. {  
  19.       aa+=1;  
  20. }  
  21. void A::print()  
  22. {  
  23.       cout<<"count="<
  24.       cout<<"aa="<
  25. }  
  26. #endif  
  27. void main()  
  28. {  
  29.       A a(10);  
  30.       A::print();//通过类访问静态成员函数  
  31.       a.print();//通过对象访问静态成员函数  
  32. }  

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