C++类的静态数据成员和静态成员函数

静态数据成员

·用关键字static声明

·当声明类的数据成员为静态时，无论创建多少个类的对象，静态成员都只有一个副本

·在类的所有对象中共享，具有静态生存期

·若不存在其他的初始化语句，在创建第一个对象时，所有的静态数据成员被初始化为零

·在类外定义和初始化，用范围解析运算符(::)来指明所属的类

举例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Box {
public:
    static int count;    //若该静态数据成员在private部分声明，则只能通过静态成员函数处理
    Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
        cout << "One constructor was called." << endl;
        length = l, width = b, height = h;
        count++;    //每创建一个对象时加1
    }
    double Volume() {
        return length * width * height;
    }
    ~Box() { count--; }
private:
    double length, width, height;
};
//初始化类Box的静态成员
int Box::count = 0;

int main(void) {
    Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);
    Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);
    cout << "Total objects: " << Box::count << endl;  //输出对象的总数
    return 0;
}

静态成员函数

把成员函数声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来

·在类对象不存在的情况下也能被调用，使用类名加范围解析运算符 :: 即可访问

·静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数

·静态成员函数有一个类范围，不能访问类的 this 指针，可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建

·用静态成员函数访问非静态成员，需通过对象

举例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Box {
public:
    static int count;
    Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
        cout <<"One constructor was called." << endl;
        length = l, width = b, height = h;
        count++;
    }
    double Volume() {
        return length * width * height;
    }
    static int getCount() { //静态成员函数
        return count;
    }
private:
    double length, width, height;
};
int Box::count = 0;

int main(void) {
    //在创建对象之前输出对象的总数
    cout << "Inital Stage Count: " << Box::getCount() << endl;

    Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);
    Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);

    //在创建对象之后输出对象的总数
    cout << "Final Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
    return 0;
}

注：

静态成员函数与普通成员函数的区别：

·静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）

·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

使用静态成员了解构造与析构函数的调用情况

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
    friend class B; //类B是类A的友元
public:
    static int value;
    static int num;
    A(int x, int y) {
        xp = x, yp = y;
        value++;
        cout << "调用构造:" << value << endl;
    }
    void displayA() {
        cout << xp << "，" << yp << endl;
    }
    ~A() {
        num++;
        cout << "调用析构:" << num << endl;
    }
private:
    int xp, yp;
};
class B {
public:
    B(int x1, int x2) : mpt1(x1 + 2, x2 - 2), mpt2(x1, x2) {
        cout << "调用构造\n"; //mpt是类A的对象，有几个mpt，有关类A的操作便执行几次
    }
    void set(int m, int n);
    void displayB();
    ~B() {
        cout << "调用析构\n"; //析构函数在类结束前调用，类结束的时候释放类申请的空间
    }
private:
    A mpt1, mpt2;       //将A类的对象声明为B类的私有数据成员
};

int A::value = 0;
int A::num = 0;
void B::set(int m, int n) {
    mpt1.xp = m * 2, mpt1.yp = n / 2;
}
void B::displayB() {
    mpt1.displayA();
}

int main() {
    B p(10, 20);
    cout << "Hello world!" << endl;
    B displayB();    //通过友元，使类B输出类A的私有数据成员
    return 0;
}

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