【C++第二阶段】静态成员属性&函数

你好你好！
以下内容仅为当前认识，可能有不足之处，欢迎讨论！

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静态成员属性

静态成员变量有三个特点：①所有对象共享同一份数据；②在编译阶段分配内存；③类内声明，类外初始化。

什么意思？①所有对象共享同一份数据：所有对象的成员属性共享同一份数据，因为之前的知识已经提到——static关键词修饰的变量存放的内存区在全局区，不是在堆栈区，所以它不会随着对象的释放而消失。同时，因为它的这个特性，所以在类外更新该变量的值，对于所有包含这一成员属性的类，其对应的成员属性值都随之发生改变。

②在编译阶段分配内存，程序运行之前就已经分配内存——到全局区。

③类内声明，类外初始化。在类内声明的静态成员属性需要在类外进行赋值，可以是对象的成员属性对其赋值，
也可以是类成员属性对其赋值。
否则没办法访问这块内存——即使它申请了。需要在类外初始化。也不能在函数中初始化。

另一个关于静态成员属性的知识：它不属于某个对象，可以通过对象访问静态成员属性，
也可以直接通过类访问静态成员变量。

#include
#include
using namespace std;

class Person {
public:

	static int person_age;

	Person(int age){
		cout << "====================" << endl;
		cout << "Person类构造函数调用" << endl;

		cout << "====================" << endl;
	}
	~Person() {
		cout << "--------------------" << endl;
		cout << "Person类析构函数调用" << endl;
		cout << "--------------------" << endl;
	}
};

void test_020421() {
	int age = 20;
	Person p1 = 20;

	cout << "之前，p1 person age = " << p1.person_age << endl;
	Person p2 = p1;
	p2.person_age = 100;
	cout << "之后，p1 person age = " << p1.person_age << endl;

}


int Person::person_age = 40;

int main() {
	cout << "hello world !" << endl;
	test_020421();
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果为：

首先，p1新建后，在p2的类中进行成员属性的修改，再次打印p1的值，值随之更改，说明所有对象共享同一份数据。其次，第二点想不出来怎么用代码解释，暂且记住。接着是类内声明，类外初始化。类外初始化说的是不仅在类外，也需要在函数外部初始化，因为它是全局变量。即使对象没了，类内的成员属性仍然可以访问。

在main函数中新加一句cout<<"person age = "<再次运行可以看到确实可以访问。

静态成员属性也有权限区分，若在声明时说明为private权限，则不能通过类或对象进行访问，需要其他方法。例如：

#include
#include
using namespace std;

class Person {
	static int person_age;
public:
	Person(int age){
		cout << "====================" << endl;
		cout << "Person类构造函数调用" << endl;
		cout << "构造函数调用时，person age = " << person_age << endl;
		cout << "====================" << endl;
	}
	~Person() {
		cout << "--------------------" << endl;
		cout << "Person类析构函数调用" << endl;
		cout << "--------------------" << endl;
	}

	int print_person() {
		
		return person_age;
	}
};

int Person::person_age = 40;

int main() {
	cout << "hello world !" << endl;
	Person person(20);
	cout << "person age = " <<person.print_person()  << endl;
	
	system("pause");
	return 0;
	}
	

运行结果：

说明静态成员属性的赋值要早于运行，所以无论初始化类对象何值，都会使用最后的40。

静态成员函数

①所有对象共享同一个函数，体现在访问方式上，同时对于静态成员属性也一样，访问方式可以是实例化的对象，也可以是类名访问。

②静态成员函数只能访问静态成员属性，静态成员函数不能访问类中非静态成员属性，原因在于它的定义①——所有类共享同一个函数， 若在函数中修改某变量值，同时该实例化对象有至少两个，它无法区分应该改变哪个对象的值。 所以，规定是静态成员函数只能访问静态成员属性。

同时，静态成员函数也有权限一说， 成员函数同静态成员变量有权限的划分。若权限为私有，则无法访问。 访问方式也有两种，一种是对象访问，一种是类访问。

下面代码体现①：

#include
#include
using namespace std;


class Person {
	static void private_functions() {
		cout << "private权限下的函数无法在外部调用。" << endl;
	}
public:

	static int person_age;

	Person(int age) {
		cout << "====================" << endl;
		cout << "Person类构造函数调用" << endl;
		cout << "====================" << endl;
	}

	~Person() {
		cout << "--------------------" << endl;
		cout << "Person类析构函数调用" << endl;
		cout << "--------------------" << endl;
	}

	static void print_person() {
		cout << "static 方法中，person age = " << Person::person_age << endl;

	}

};


void test_020422_0() {
	//验证共享同一个静态成员函数的两种访问方式
	Person p_static = 50;
	p_static.print_person();

	Person::print_person();
}

int Person::person_age = 40;

int main(){

	cout << "hello world !" << endl;
	test_020422_0();
    
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

对于②，可以看到，若在类内定义普通的成员属性，静态成员函数无法访问非静态的成员属性。

可以看到，静态成员函数无法在类外调用，无论是对象静态成员函数还是类静态成员函数。

私有权限下的类静态成员函数无法访问。

私有权限下的对象静态成员函数无法访问。

总结

两者都具有权限，访问方式的相同点。

区别	静态成员属性	静态成员函数
内存空间	全局区 运行前就存放	全局区 运行前就存放
访问方式	public权限： 对象访问&类直接访问 private权限：无法访问	public权限： 对象访问&类直接访问 private权限：无法访问
是否需要赋值	需要在函数外赋值	不需要
是否共享	其他类使用同一静态成员属性	其他类使用同一静态成员函数
其他		只能访问类中静态成员属性，不能访问非静态成员属性。

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以上是我的学习笔记，希望对你有所帮助！
如有不当之处欢迎指出！谢谢！