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C++中的static关键字详解(三)

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二、面向对象的static关键字(类中的static关键字)
1、静态数据成员
在类内数据成员的声明前加上关键字static,该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。

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#include<iostream>  
using namespace std;  
 
class Myclass  
{  
private:  
    int a , b , c;  
    static int sum;  //声明静态数据成员  
public:  
    Myclass(int a , int b , int c);  
    void GetSum();  
};  
 
int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员  
 
Myclass::Myclass(int a , int b , int c)  
{  
    this->a = a;  
    this->b = b;  
    this->c = c;  
    sum += a+b+c;  
}  
void Myclass::GetSum()  
{  
    cout<<"sum="<<sum<<endl;  
}  
 
int main(void)  
{  
    Myclass M(1 , 2 , 3);  
    M.GetSum();  
    Myclass N(4 , 5 , 6);  
    N.GetSum();  
    M.GetSum();  
    return 0;  
}

可以看出,静态数据成员有以下特点:

对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类型的所有对象共享访问。也就是说,静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存,供所有对象共用。所以,静态数据成员的值对每个对象都是一样的,它的值可以更新;

静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;

静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;

因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它;

静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为:

<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>

类的静态数据成员有两种访问形式:

<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>

如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员 ;

静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,

第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。

第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了;

同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:

静态数据成员没有进入程序的全局名字空间,因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性;
可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员,而全局变量不能;

2、静态成员函数

  与静态数据成员一样,我们也可以创建一个静态成员函数,它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,它无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

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#include<iostream>  
using namespace std;  
 
class Myclass  
{  
private:  
    int a , b , c;  
    static int sum;  //声明静态数据成员  
public:  
    Myclass(int a , int b , int c);  
    static void GetSum();  //声明静态成员函数  
};  
 
int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员  
 
Myclass::Myclass(int a , int b , int c)  
{  
    this->a = a;  
    this->b = b;  
    this->c = c;  
    sum += a+b+c;    //非静态成员函数可以访问静态数据成员  
}  
void Myclass::GetSum()    //静态成员函数的实现  
{  
    //cout<<a<<endl;    //错误代码,a是非静态数据成员  
    cout<<"sum="<<sum<<endl;  
}  
 
int main(void)  
{  
    Myclass M(1 , 2 , 3);  
    M.GetSum();  
    Myclass N(4 , 5 , 6);  
    N.GetSum();  
    Myclass::GetSum();  
    return 0;  
}

关于静态成员函数,可以总结为以下几点:

出现在类体外的函数定义不能指定关键字static;

静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;

非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员;

静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;

由于没有this指针的额外开销,因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长;

调用静态成员函数,可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数,也可以直接使用如下格式:
<类名>::<静态成员函数名>(<参数表>)

调用类的静态成员函数。

本文固定链接: http://www.chepoo.com/c-static-detail-3.html | IT技术精华网

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