C++静态成员变量和静态成员函数的使用方法总结

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-06-12 08:40 175阅读 0赞

**一．静态成员变量：**

类体中的数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样，静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时，静态数据成员还具有以下特点：

**1.静态数据成员的定义。**

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以，静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。

其定义方式与全局变量相同。举例如下：

**xxx.h文件**

`class``base`

`{`

`private``:`

`static``const``int``_i;``//声明，标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。`

`};`

**xxx.cpp文件**

const int base::\_i=10;//定义(初始化)时不受private和protected访问限制.

备注：不要在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数的情况下，这样做会引起重复定义这样的错误。即使加上\#ifndef \#define \#endif或者\#pragma once也不行。

**2.静态数据成员被 类 的所有对象所共享，包括该类派生类的对象。**即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。

举例如下：

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">2</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">3</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">4</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">5</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">6</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">7</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">8</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">9</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">10</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">11</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">12</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">13</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">14</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">15</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">16</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">17</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">18</span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>class&nbsp;</code><code>base{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>public</code><code>:</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>static</code><code>int</code><code>_num;</code><code>//声明</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">};</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>int</code><code>base::_num=0;</code><code>//静态数据成员的真正定义</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>class&nbsp;</code><code>derived:</code><code>public&nbsp;</code><code>base</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">};</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900">&nbsp;</span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">main()</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">{ </span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">base a;</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">derived b;</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">a._num++;</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>cout&lt;&lt;</code><code>"base class static data number _numis"</code><code>&lt;&lt;a._num&lt;&lt;endl;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">b._num++;</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>cout&lt;&lt;</code><code>"derived class static data number _numis"</code><code>&lt;&lt;b._num&lt;&lt;endl;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">}</span></code> 
      <code><span style="color:#009900">//</span> 结果为1,2;可见派生类与基类共用一个静态数据成员。</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**3.静态数据成员可以成为成员函数的可选参数，而普通数据成员则不可以。举例如下：**

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">1</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">2</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">3</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">4</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">5</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">6</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">7</span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>class&nbsp;</code><code>base</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>public</code><code>:</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>static&nbsp;</code><code>int&nbsp;</code><code>_staticVar;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>int&nbsp;</code><code>_var;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>void&nbsp;</code><code>foo1(</code><code>int</code> <code>i=_staticVar);</code><code>//正确,_staticVar为静态数据成员</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>void&nbsp;</code><code>foo2(</code><code>int</code> <code>i=_var);</code><code>//错误,_var为普通数据成员</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">};</span></code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**4.静态数据成员的类型可以是所属类的类型，而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为所属类类型的 指针或引用。举例如下：**

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>class&nbsp;</code><code>base</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>public</code><code>:</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>static&nbsp;</code><code>base _object1;</code><code>//正确，静态数据成员</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>base _object2;</code><code>//错误</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>base *pObject;</code><code>//正确，指针</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>base &amp;mObject;</code><code>//正确，引用</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600">};</span></code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**5.这个特性，我不知道是属于标准c++中的特性，还是vc6自己的特性。**

**静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。**

**举例如下：**

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">4</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">5</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">6</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">7</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">8</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">9</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">10</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">11</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">12</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">13</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">14</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">15</span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>class</code><code>base</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600">{ </span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>public</code><code>:</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600"><span style="white-space:pre"></span>base(){_i=0;_val=0;}</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>mutable</code><code>int</code><code>_i;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>static</code><code>int</code><code>_staticVal;</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>int</code><code>_val; </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>void&nbsp;</code><code>test()</code><code>const</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; { </code><code>//const 成员函数</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>_i++;</code><code>//正确，mutable数据成员</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>_staticVal++;</code><code>//正确，static数据成员</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code><span style="white-space:pre"></span>_val++;</code><code>//错误</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600"><span style="white-space:pre"></span>}</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600">};</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>int</code><code>base::_staticVal=0;</code></span> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**二．静态成员函数：**

1.静态成员函数的地址可用普通函数指针储存，而普通成员函数地址需要用 类成员函数指针来储存。

举例如下：

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">1</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">2</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">3</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">4</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">5</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">6</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#009900">7</span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>class</code><code>base{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>static</code><code>int</code><code>func1();</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>int</code><code>func2(); </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#009900">};</span></code> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900">&nbsp;</span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>int</code><code>(*pf1)()=&amp;base::func1;</code><code>//普通的函数指针</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#009900"><code>int</code><code>(base::*pf2)()=&amp;base::func2;</code><code>//成员函数指针</code></span> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

2.静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。

3.静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下：

[?][Link 1]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">2</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">3</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">4</span> 
    </div> 
    <div> 
     <span style="color:#006600">5</span> 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>class</code><code>base{ </code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>virtual</code><code>static</code><code>void</code><code>func1();</code><code>//错误</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>static</code><code>void</code><code>func2()</code><code>const</code><code>;</code><code>//错误</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <span style="color:#006600"><code>static</code><code>void</code><code>func3()</code><code>volatile</code><code>;</code><code>//错误</code></span> 
     </div> 
     <div> 
      <code><span style="color:#006600">};</span></code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

静态函数不包含有编译器提供的隐藏的this指针，它在类没有实例化的时候就存在，所以可以直接用 （类名：：函数） 来调用，并且由于没有this指针，所以也就没有特定的成员变量供它用，因为类没有实例化前，这些类成员变量不存在，系统也没有分配空间给这些变量，且没有this指针，也无法调用这些成员变量，所以他只能使用那些类没有实例化前就已经存在的静态变量。最后要说的一点是，静态成员是可以独立访问的，也就是说，无须创建任何对象实例就可以访问。

普通成员函数即非静态函数因为new时传递了一个默认的this指针，所以意味着每一个对象都有一组自己的成员变量，这就意味着他可以使用这些成员变量，同时也可以使用静态成员变量，因为这些变量在对象还没new出来之前就已经存在。

普通成员函数要通过对象调用，所以要求首先建立一个对象；而静态成员函数可不建立对象就可以被使用。因此，与类的非静态数据成员无关的成员函数，虽然可以被定义为非静态函数，但是如果定义为静态函数的话在使用上会更加方便。另外，如果类的成员函数想作为回调函数来使用，一般情况下只能将它定义为静态成员才行。

**备注：类在实例化的时候，是通过new关键字来进行的，new时会默认提供一个隐藏的this指针，该指针的作用只要是用来访问实例对象的成员变量的。**

[Link 1]: http://www.jb51.net/article/102517.htm#