C++ 类的静态成员及静态成员函数

转载自：https://www.cnblogs.com/codingmengmeng/p/5906282.html

• 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。
• 普通成员函数和静态成员函数的区别是: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.

下面通过几个例子来总结静态成员变量和静态成员函数的使用规则。

一、通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数

//例子一：通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数
class Point{
public:
    void init()
    {}

    static void output()
    {}
};

void main()
{
    Point::init();
    Point::output();
}

编译出错：错误 1 error C2352: “Point::init”: 非静态成员函数的非法调用

结论一：不能通过类名来调用类的非静态成员函数

二、通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数

//例子二：通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数
class Point{
public:
    void init()
    {
    }

    static void output()
    {}
};

void main()
{
    Point pt;
    pt.init();
    pt.output();
}

编译通过。

结论二：类的对象可以使用静态成员函数和非静态成员函数

三、在类的静态成员函数中使用类的非静态成员

//例子三：在类的静态成员函数中使用类的非静态成员
#include 
using namespace std;

class Point{
public:
    void init()
    {
    }
    static void output()
    {
        cout << "m_x=" << m_x << endl;
    }
private:
    int m_x;
};
void main()
{
    Point pt;
    pt.output();
}

编译出错：IntelliSense: 非静态成员引用必须与特定对象相对

因为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。

结论三：静态成员函数中不能引用非静态成员。

四、在类的非静态成员函数中使用类的静态成员

//例子四：在类的非静态成员函数中使用类的静态成员
#include 
using namespace std;

class Point{
public:
    void init()
    {
        output();
    }
    static void output()
    {
    }
private:
    int m_x;
};
void main()
{
    Point pt;
    pt.init();
}

编译通过。

结论四：类的非静态成员可以调用静态成员函数，但反之不能。

五、使用类的静态成员变量

//例子五：使用类的静态成员变量
#include 
using namespace std;

class Point{
public:
    Point()
    {
        m_nPointCount++;
    }
    ~Point()
    {
        m_nPointCount++;
    }
    static void output()
    {
        cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
    }
private:
    static  int m_nPointCount;
};

void main()
{
    Point pt;
    pt.output();
}

链接出错：error LNK2001: 无法解析的外部符号 “private: static int Point::m_nPointCount” (?m_nPointCount@Point@@0HA)

这是因为类的成员变量在使用前必须先初始化。

改成如下代码即可：

#include 
using namespace std;

class Point{
public:
    Point()
    {
        m_nPointCount++;
    }
    ~Point()
    {
        m_nPointCount++;
    }
    static void output()
    {
        cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
    }
private:
    static  int m_nPointCount;
};

//类外初始化静态成员变量时，不用带static关键字
int Point::m_nPointCount = 0;
void main()
{
    Point pt;
    pt.output();
}

运行结果：

结论五：类的静态成员变量必须先初始化再使用。