C++ static静态成员

static静态成员变量

对象的内存中包含了成员变量,不同的对象占用不同的内存,这使得不同对象的成员变量相互独立,它们的值不受其他对象的影响。

那么如何在多个对象之间共享数据?

静态成员变量:属于类,不属于某个具体的对象,即使创建多个对象,也只为static成员变量分配一份内存,所有对象都使用这份内存中的数据。

static成员变量必须在类声明的外部初始化,被private、protected、public修饰的成员变量都可以用这种方式初始化。

int Student::m_total = 0;

注意:static成员变量的内存既不是在声明类时分配,也不是在创建对象时分配,而是在初始化时分配。也就是说,没有初始化的static成员变量不能使用。

static成员变量既可以通过对象访问,也可以通过类来访问。

//通过类类访问 static 成员变量
Student::m_total = 10;
//通过对象来访问 static 成员变量
Student stu("小明", 15, 92.5f);
stu.m_total = 20;
//通过对象指针来访问 static 成员变量
Student *pstu = new Student("李华", 16, 96);
pstu -> m_total = 20;

注意:static成员变量不占用对象的内存,而是在对象之外开辟内存,即使不创建对象也可以访问。
static承类变量和普通的static变量类似,都在内存分区中的全局数据区分配内存。

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

class Student{
public:
    Student(string name, int age, float score);
    void show();
private:
    static int m_total;  //静态成员变量
private:
    string m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};
//初始化静态成员变量
int Student::m_total = 0;
Student::Student(string name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){
    m_total++;  //操作静态成员变量
}
void Student::show(){
    cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<",成绩是"<<m_score<<"(当前共有"<<m_total<<"名学生)"<<endl;
}
int main(){
    //创建匿名对象
    //注意:使用匿名对象无法回收内存,会导致内存泄漏。 
    (new Student("小明", 15, 90)) -> show();
    (new Student("李磊", 16, 80)) -> show();
    (new Student("张华", 16, 99)) -> show();
    (new Student("王康", 14, 60)) -> show();
    return 0;
}
/*运行结果:*/
小明的年龄是15,成绩是90(当前共有1名学生)
李磊的年龄是16,成绩是80(当前共有2名学生)
张华的年龄是16,成绩是99(当前共有3名学生)
王康的年龄是14,成绩是60(当前共有4名学生)

总结:

  • 一个类中可以有一个或多个静态成员变量。
  • static成员变量和普通static变量一样,都在内存分区中的全局数据区分配内存,到程序结束时才释放。这意味着,static成员变量不随对象的创建而分配内存,也不随对象的销毁而释放内存。而普通成员变量在对象创建时分配每次,在对象销毁时释放内存。
  • 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::m_total = 10;,默认初始化为0。
  • 静态成员变量既可以通过对象名访问,也可以通过类名访问,但要遵循private、protected、public关键字的访问权限限制。

static静态成员函数

普通成名函数可以访问所有成员(包括成员变量和成员函数),静态成员函数只能访问静态成员。

为什么?

编译器在编译一个普通成员函数时,会隐式增加一个形参this,并把当前对象的地址赋值给this,所以普通成员函数只能在创建对象后通过对象来调用,因为它需要当前对象的地址。

而静态成员函数可以通过类来直接调用,编译器不会为它增加形参this,它不需要当前对象的地址,所以不管有没有创建对象,都可以调用静态成员函数。

静态成员函数与普通成员函数的根本区别?

普通成员函数有this指针,可以访问类中的任意成员;而静态成员函数没有this指针,只能访问静态成员。

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

class Student{
public:
    Student(string name, int age, float score);
    void show();
public:  //声明静态成员函数
    static int getTotal();
    static float getPoints();
private:
    static int m_total;  //总人数
    static float m_points;  //总成绩
private:
    string m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};
int Student::m_total = 0;
float Student::m_points = 0.0;
Student::Student(string name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){
    m_total++;
    m_points += score;
}
void Student::show(){
    cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<",成绩是"<<m_score<<endl;
}
//定义静态成员函数
int Student::getTotal(){
    return m_total;
}
float Student::getPoints(){
    return m_points;
}
int main(){
    (new Student("小明", 15, 90.6)) -> show();
    (new Student("李磊", 16, 80.5)) -> show();
    (new Student("张华", 16, 99.0)) -> show();
    (new Student("王康", 14, 60.8)) -> show();
    int total = Student::getTotal();
    float points = Student::getPoints();
    cout<<"当前共有"<<total<<"名学生,总成绩是"<<points<<",平均分是"<<points/total<<endl;
    return 0;
}
/*运行结果:*/
小明的年龄是15,成绩是90.6
李磊的年龄是16,成绩是80.5
张华的年龄是16,成绩是99
王康的年龄是14,成绩是60.8
当前共有4名学生,总成绩是330.9,平均分是82.725

注意:静态成员在声明时加static关键字,在定义时不能加static关键字。

原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaobaizzz/p/12348221.html