【C++】---static成员（附OJ题）

一、静态成员变量

1.概念：
声明为static的类成员称为类的静态成员，静态成员分为两种：

（1）static修饰的成员变量：静态成员变量

（2）static修饰的成员函数：静态成员函数

---

注意：静态成员变量一定要在：类外进行初始化

2.如何计算一个类里面定义了多少个对象？

#include
using namespace std;
class A
{
public:
	A()
	{
		++countA;
	}
	A(const A& n)
	{
		++countA;
	}
	~A()
	{
		--countA;
	}
	// 静态成员函数 专门访问 静态成员变量
	static int GetCountA()
	{
		return countA;
	}
private:
	static int countA;// 静态成员变量在类内 只是 声明！ 
					//这里的countA存在于静态区(全局域),它属于整个类的所有对象
};

int A::countA = 0; // （1）定义初始化：静态成员变量必须在类外，而且必须在 类 的后面！！！
				  // （2）定义的时候，不加static！
int main()
{
	cout << A::GetCountA() << endl;

	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetCountA() << endl;

	return 0;
}

注意：类中的所有对象要么是构造出来的，要么是拷贝构造出来的！
因此我们需要定义一个全局的变量（生命周期也是全局的）才能满足我们的计算需求。
即：静态成员变量（出了作用域不销毁）

1.静态成员变量 必须在类外定义和初始化的原因

那么如何对它countA进行定义初始化呢？如果在类内初始化的话，那么会导致每个对象都包含该静态成员

静态成员变量 必须在类外定义和初始化的原因：

（1）声明不分配内存，只有定义才会分配内存，如果在类内定义静态成员变量的话，那么每个对象进行初始化时都要为静态变量分配一块空间，这样会导致重复定义。

（2）静态成员和类处于同一级别，普通成员和对象处于同一级别。 类级别的成员，应先于类对象的存在而存在，且静态成员变量应被所有类对象共享，所以静态成员变量不能放在类内当对象初始化时才初始化。

2.如何在类外访问 静态成员变量

（1）突破类域：（去掉private，私有）让静态成员变量变为公有（很少用！）

#include
using namespace std;
 
class A
{
public:
	A()//构造函数
	{
		++_n;
	}
 
	A(const A& a)//拷贝构造函数
	{
		++_n;
	}
 
//private:
	static int _n;//n存在于静态区，属于整个类，不属于某个对象
};
 
int A::_n = 0;
 
int main()
{
	A a1;
	A a2;
	A();
 
	//这三行访问的都是全局的_n，因此打印结果都一样
    cout << A::_n << endl;//类名::静态成员变量
	cout << a1._n << endl;//对象.静态成员变量
	cout << a2._n << endl;//对象.静态成员变量
}

（2）在类内专门写一个公有的函数来访问静态成员变量

#include
using namespace std;
 
class A
{
public:
	A()//构造函数
	{
		++_n;
	}
 
	A(const A& a)//拷贝构造函数
	{
		++_n;
	}
 
	//获取静态成员变量的值
	int getN()
	{
		return _n;
	}
 
private:
	static int _n;//n存在于静态区，属于整个类，不属于某个对象
};
 
int A::_n = 0;
 
int main()
{
	A a1;
	A a2;
 
	//这两行访问的都是全局的_n，因此打印结果都一样
	cout << A().getN() << endl;
	cout << a1.getN() << endl;
	cout << a2.getN() << endl;
}

二、静态成员函数

静态成员函数跟普通的函数一模一样，静态成员函数没有this指针。静态成员函数只能访问静态成员变量，不能访问非静态成员！

因此一般定义一个静态成员函数来访问静态成员变量:

#include
using namespace std;
class A
{
public:
	A()
	{
		++countA;
	}
	A(const A& n)
	{
		++countA;
	}
	~A()
	{
		--countA;
	}
	// 静态成员函数 专门访问 静态成员变量
	static int GetCountA()
	{
		return countA;
	}
private:
	static int countA;// 静态成员变量在类内 只是 声明！ 
					//这里的countA存在于静态区(全局域),它属于整个类的所有对象
};

int A::countA = 0; // （1）定义初始化：静态成员变量必须在类外，而且必须在 类 的后面！！！
				  // （2）定义的时候，不加static！
int main()
{
	cout << A::GetCountA() << endl;

	A a1, a2;
	A a3(a1);
	cout << A::GetCountA() << endl;

	return 0;
}

三、static成员的特性

这些应该在理解的基础上 ，记忆背诵！

1. 静态成员为所有类对象所共享，不属于某个具体的对象，存放在静态区
2. 静态成员变量必须在类外定义，定义时不加static，在类中只是声明！
3. 静态成员函数没有隐藏的this指针，不能访问任何非静态成员
4. 类静态成员即可用 类名::静态成员 或者 对象.静态成员 来访问
5. 静态成员也是类的成员，受public、protected、private 访问限定符的限制

四、与static成员有关的OJ题

1.求1+2+3+…+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等关键字及条件判断语句（A?B:C)OJ链接

解题思路：

（1）为了让函数执行n次，可以定义n个类对象，自动调用n次构造函数，在构造函数里面实现i自增和连续求和。

（2）为了使变量自增到n，使用i++，i不能作为成员变量，否则每个对象都有一个i，应该让所有对象都共享这个i，i应被定义成static。

class Sum
{
private:
    static int _i;
    static int _ret;
public:
    Sum()// 用构造函数实现_i的自增和_ret的连续求和！
    {
        _ret+=_i;
        ++_i;
    }
    static int Get_ret() // 静态成员函数 专门获取 静态成员变量_ret
    {
        return _ret;
    }
};

int Sum::_i=1;
int Sum::_ret=0;
class Solution 
{
public:
    int Sum_Solution(int n) 
    {
        Sum arr[n]; // 调用了n次构造函数
        return Sum::Get_ret();
    }
};

方法二：
内部类的应用：

class Solution 
{
    // class不写private 默认就是 私有
    // Sum是Solution的内部类，可以访问Solution的私有
    class Sum
    {
    public:
        Sum()
        {
            _ret+=_i;
            _i++;
        }
        // 因为Sum是Solution的友元，调用上面的默认构造函数时，我需要访问_ret和_i时，我可以直接访问solution的私有，
        // 所里这也不用，再定义一个静态函数。
        //static int GetN()
        //{   
        //    return _ret;
        //}
    };
private:
    static int _i;
    static int _ret;
public:
    int Sum_Solution(int n) 
    {
        Sum arr[n];// 数组arr调用n次Sum类的构造函数！
        return _ret;
    }
};
int Solution::_i=1;
int Solution::_ret=0;

2.计算日期到天数转换 ：
oj链接

分析：
（1）数组不存放每月天数，而是存放1月1日到该月月底的天数；

（2）闰年要特殊处理

#include
using namespace std;



int main()
{
	int year, month, day;
	int GetMonDay[13] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
	while (cin >> year >> month >> day)
	{
		int sum = 0;
		// 这里的循环 只加了当前的 整月份！（对day还没加上）
		for (int i = 0; i < month; i++)
		{
			sum = sum + GetMonDay[i];
		}
		if ((month > 2) && ((year % 4 == 0) && (year % 100 != 0)))
		{
			sum = sum + day + 1;
		}
		else
		{
			sum = sum + day;
		}
		cout << sum << endl;
	}
	return 0;
}

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好了，今天的分享就到这里了
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