【C++深度剖析學習總結】 20 類的靜態成員變量和類的靜態成員函數
作者 CodeAllen ,轉載請註明出處
類的靜態成員變量
1.成員變量的回顧
- 通過對象名能夠訪問public成員變量
- 每個對象的成員變量都是專屬的
- 成員變量不能在對象之間共享
2.新的需求
- 統計在程序運行期間某個類的對象數目
- 保證程序的安全性(不能使用全局變量)
- 隨時可以獲取當前對象的數目
實驗1 解決方案的嘗試(失敗的解決方案)
#include <stdio.h>
class Test
{
private:
int mCount;
public:
Test() : mCount(0)
{
mCount++;
}
~Test()
{
--mCount;
}
int getCount()
{
return mCount;
}
};
Test gTest;
int main()
{
Test t1;
Test t2;
printf("count = %d\n", gTest.getCount());
printf("count = %d\n", t1.getCount());
printf("count = %d\n", t2.getCount());
return 0;
}
3.靜態成員變量—開始介紹新概念
- 在C++中可以定義靜態成員變量
- 靜態成員變量屬於整個類所有
- 靜態成員變量的生命期不依賴於任何對象
- 可以通過類名直接訪問公有靜態成員變量
- 所有對象共享類的靜態成員變量
- 可以通過對象名訪問公有靜態成員變量
靜態成員變量的特性
- 在定義時直接通過static關鍵字修飾
- 靜態成員變量需要在類外單獨分配空間
- 靜態成員變量在程序內部位於全局數據區
語法規則:
Type ClassName::VarName = value;
實驗2 靜態成員變量的使用
#include <stdio.h>
class Test
{
private:
static int cCount;
public:
Test()
{
cCount++;
}
~Test()
{
--cCount;
}
int getCount()
{
return cCount;
}
};
int Test::cCount = 0; //需要在類的外部單獨定義,隸屬於test
Test gTest;
int main()
{
Test t1;
Test t2;
printf("count = %d\n", gTest.getCount());
printf("count = %d\n", t1.getCount());
printf("count = %d\n", t2.getCount());
Test* pt = new Test(); //指向堆上的一個指針對象,動態生成,觸發構造函數就 ++,輸出爲4
printf("count = %d\n", pt->getCount());
delete pt;
printf("count = %d\n", gTest.getCount());
return 0;
}
小結
類中可以通過static關鍵定義靜態成員變量
靜態成員變量隸屬於類所有
每一個對象都可以訪問靜態成員變量
靜態成員變量在全局數據區分配空間
靜態成員變量的生命期爲程序運行期
類的靜態成員函數
1.未完成的需求
- 統計在程序運行期間某個類的對象數目
- 保證程序的安全性(不能使用全局變量)
- 隨時可以獲取當前對象的數目(Failure)
實驗1 解決方案的嘗試
#include <stdio.h>
class Test
{
public:
static int cCount;
public:
Test()
{
cCount++;
}
~Test()
{
--cCount;
}
int getCount()
{
return cCount;
}
};
int Test::cCount = 0;
int main()
{
printf("count = %d\n", Test::cCount); //直接打印類名
Test::cCount = 1000; //怎麼明顯也是不符合安全性的要求
printf("count = %d\n", Test::cCount);
return 0;
}
運行結果
count = 0
count = 1000
2.問題分析
我們需要什麼?
- 不依賴對象就可以訪問靜態成員變量
- 必須保證靜態成員變量的安全性
- 方便快捷的獲取靜態成員變量的值
3.靜態成員函數
在C++中可以定義靜態成員函數
- 靜態成員函數是類中特殊的成員函數
- 靜態成員函數屬於整個類所有
- 可以通過類名直接訪問公有靜態成員函數
- 可以通過對象名訪問公有靜態成員函數
靜態成員函數的定義
直接通過static關鍵字修飾成員函數
實驗2 靜態成員函數
靜態成員函數VS普通成員函數
#include <stdio.h>
class Demo
{
private:
int i;
public:
int getI();
static void StaticFunc(const char* s);
static void StaticSetI(Demo& d, int v);
};
int Demo::getI()
{
return i;
}
void Demo::StaticFunc(const char* s)
{
printf("StaticFunc: %s\n", s);
}
void Demo::StaticSetI(Demo& d, int v)
{
d.i = v;
}
int main()
{
Demo::StaticFunc("main Begin...");
Demo d;
Demo::StaticSetI(d, 10);
printf("d.i = %d\n", d.getI());
Demo::StaticFunc("main End...");
return 0;
}
運行結果
StaticFunc: main Begin…
d.i = 10
StaticFunc: main End…
實驗3 最後的解決方案
#include <stdio.h>
class Test
{
private:
static int cCount;
public:
Test()
{
cCount++;
}
~Test()
{
--cCount;
}
static int GetCount()
{
return cCount;
}
};
int Test::cCount = 0;
int main()
{
printf("count = %d\n", Test::GetCount());
Test t1;
Test t2;
printf("count = %d\n", t1.GetCount());
printf("count = %d\n", t2.GetCount());
Test* pt = new Test();
printf("count = %d\n", pt->GetCount());
delete pt;
printf("count = %d\n", Test::GetCount());
return 0;
}
運行結果
count = 2
count = 2
count = 3
count = 2
小結
靜態成員函數是類中特殊的成員函數
靜態成員函數沒有隱藏的this參數
靜態成員函數可以通過類名直接訪問
靜態成員函數只能直接訪問靜態成員變量(函數)