C++之类的静态成员变量和静态成员函数1

前言

一般情况下，如果有N个同类的对象，那么每一个对象都分别有自己的成员变量，不同对象的成员变量各自有值，互不相干。但是有时我们希望有某一个或几个成员变量为所有对象，这样可以实现数据共享。

可以使用全局变量来达到共享数据的目的。例如在一个程序文件中有多个函数，每一个函数都可以改变全局变量的值，全局变量的值为各函数共享。但是用全局变量的安全性得不到保证，由于在各处都可以自由的修改全局变量的值，很有可能偶然失误，全局变量的值就被修改，导致程序的失败。因此在实际开发中很少使用全局变量。

如果在同类的多个对象之间实现数据共享，也不要用全局变量，那么可以使用 静态成员变量

static成员变量

静态成员变量是一种特殊的成员变量,它以关键词 static 开头，例如:

class Student{
private:
	string name;
	int age;
	float score;
	static int number; //定义静态成员变量
public:
	Student(string name,int age,float score);
	Student(const Student & s);
	~Student();
	void setName(string n);
	string getName();
	void setAge(int a);
	int getAge();
	void setScore(float s);
	float getScore();
};

Student::Student(string name,int age,float score){
	name = name;
	age = age;
	score = score;
}

Student::Student(const Student & s){
	this ->name = s.name;
	this ->age = s.age;
	this ->score = s.score;
}

Student::~Student(){}
string Student::getName(){
	return this->name;
}
int Student::getAge(){
	return this->age;
}
float Student::getScore(){
	return this ->score;
}

void Student::setName(string n){
	this ->name = n;
}

void Student::setAge(int a){
	this ->age =a ;
}

void Student::setScore(float s){
	this->score =s;
}

int Student::number = 0; //静态变量必须初始化，才可以使用

这段代码生命了一个静态成员变量number,用来统计学生的人数。

static 成员变量属于类，不属于某一个具体的对象（所以，在类的构造函数中，没有为这个变量赋值），这就意味着，即使创建多个对象，也只为numer 分配一份内存，所有对象使用的都是这份内存中的数据。当某一个对象修改了number，也会影响到其他对象。

static成员变量必须先初始化才能使用，否则链接错误。例如

int Student::number;

也可以在初始化赋值：

int Student::number = 0; //静态变量必须初始化，才可以使用

初始化时可以不加static，但是必须有数据类型。被 private、protected、public修饰的static成员变量都可以用这种初始化。

注意：static成员变量的内存空间既不是在声明类时分配的，也不是在创建对象时分配，而是在初始化时分配的。

注意：static 成员变量与对象无关，不占用对象的内存，而是在所有对象之外开辟内存，即使不创建对象也可以访问。

下面给出一个完整的例子：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Student{
private:
	string name;
	int age;
	float score;
	static int number; //定义静态成员变量
public:
	Student(string name,int age,float score);
	Student(const Student & s);
	~Student();
	void setName(string n);
	string getName();
	void setAge(int a);
	int getAge();
	void setScore(float s);
	float getScore();
	void say();
};
/*注意，如果构造函数的形参和 类的成员变量名字一样，必须采用 this -> name = name ,而不可以 写成 name = name*/
Student::Student(string name,int age,float score){
	this->name = name;
	this ->age = age;
	this ->score = score;
	number++;
}

Student::Student(const Student & s){
	this ->name = s.name;
	this ->age = s.age;
	this ->score = s.score;
}

Student::~Student(){}
string Student::getName(){
	return this->name;
}
int Student::getAge(){
	return this->age;
}
float Student::getScore(){
	return this ->score;
}

void Student::setName(string n){
	this ->name = n;
}

void Student::setAge(int a){
	this ->age =a ;
}

void Student::setScore(float s){
	this->score =s;
}

void Student::say(){
	cout << this->name <<" : " << this->age <<" : " << this ->score << " : " << Student::number <<endl;
}

int Student::number = 0; //静态便令必须初始化，才可以使用

int main(int argc,char*argv[])
{
	Student s1("lixiaolong",32,100.0);
	Student s2("chenglong",32,95.0);
	Student s3("shixiaolong",32,87.0);
	s1.say();
	s2.say();
	s3.say();
	system("pause");
	return 0;
}

总结：关于静态成员变量的几点说明：

1、一个类中可以有一个或多个静态成员变量，所有的对象都共享这些静态成员变量，都可以引用它。

2、static 成员变量和普通的static变量一样，编译的时候在静态数据区分配内存，到程序结束的时候才释放。这就意味着，static成员变量不随对象的创建而分配内存，也不会随对象的销毁而释放内存。而普通成员变量在对象创建的时候分配内存，在对象销毁的时候释放内存。

3、静态成员变量必须初始化，而且只能在类体外进行，例如：

int Student::number = 10;

c初始化的时候，可以赋初值，也可以不赋初值。如果不不赋初值，那么会默认初始化，一般为0。静态数据区的变量都有默认的初始值，而动态数据区（堆区，栈区）的变量默认是垃圾值。

4、静态成员变量既可以通过对象访问，也可以通过类名访问，但要遵循private、protected和 public关键字的访问权限设置。当通过对象访问的时候，对于不同的对象，访问的是同一份内存。