C++的static靜態成員你有了解嗎

2022-02-10 19:00:19

一、靜態成員

即在定義前面加上static關鍵字的成員。

#include<iostream>
using namespace std;

class A{
public: 
	A(int a, int b): m_a(a), m_b(b){
			num += m_a + m_b;
	}
	~A(){}
	void Fun(); // 不同成員函數
	static void PrintNum(){  // 靜態成員函數
		//在靜態成員函數中，不能存取非靜態成員變數
		//也不能呼叫非靜態成員函數
		std::cout << num << std::endl;
	}

private:
	int m_a; //普通成員變數
	int m_b;//普通成員變數
	static int num; //靜態成員變數
};

//靜態成員必須在定義類的檔案中對靜態成員變數進行初始化
//否則會編譯出錯
int A::num = 0;

int main(){
	A a1(1, 1);
	//存取靜態函數
	A::PrintNum();
	A a2(1, 1);
	//存取靜態函數
	A::PrintNum();
	system("pause");
	return 0;
}

二、靜態成員變數

普通成員變數每個物件有各自的一份，而靜態成員變數一共就一份，為所有物件共用。

sizeof運運算元不會計算靜態成員變數的大小，如下的sizeof(CTest)為4：

class CTest
{
    int n;
    static int s;
};

三、靜態成員函數

普通成員函數必須具體作用於某個物件，而靜態成員函數並不具體作用於某個物件。

因此靜態成員變數和靜態成員函數不需要通過物件就能存取，因為他是共用的。

四、存取靜態成員的方式

//類名::成員名
A::PrintNum();  

//物件名.成員名
A a;
a.PrintNum();

//指標->成員名
A *p = new A();
p->PrintNum();

//參照.成員名
A a;
A & ref = a;
ref.PrintNum();

五、小結

靜態成員變數本質上是全域性變數，即使一個物件都沒有，類的靜態成員變數也是存在的；同理靜態成員函數本質上是全域性函數。
設定靜態成員的目的：將和某些全域性變數和函數寫在緊密相關的類中，更加“整體化”，易於維護和理解。
靜態成員函數中不能存取非靜態成員變數，也不能呼叫非靜態成員函數；
靜態成員必須在定義類的檔案中對靜態成員變數進行初始化，否則會編譯出錯。

關於上面的最後一點，也是面試常考的：

六、靜態成員必須在定義類的檔案中對靜態成員變數進行初始化

在C++中，類的靜態成員（static member）必須在類內宣告，在類外初始化。
靜態成員不能在類內初始化——因為靜態成員屬於整個類，而不屬於某個物件，如果在類內初始化，會導致每個物件都包含該靜態成員，這是矛盾的。

七、什麼能在類內初始化

能在類中初始化的成員只有一種，那就是靜態常數成員。

錯誤1（靜態成員不能在類內初始化）：

class A{  private:    static int count = 0; // 靜態成員不能在類內初始化};

錯誤2（常數成員也不能在類內初始化）：

class A{  private:    const int count = 0; // 常數成員也不能在類內初始化};

正確（靜態常數成員可以在類內初始化）：

class A{  private:    static const int count = 0; // 靜態常數成員可以在類內初始化};

八、C++靜態型別成員變數的初始化順序

變數的初始化順序就應該是：

1 基礎類別的靜態變數或全域性變數

2 派生類的靜態變數或全域性變數

3 基礎類別的成員變數

4 派生類的成員變數

成員變數在使用初始化列表初始化時，與建構函式中初始化成員列表的順序無關，只與定義成員變數的順序有關。因為成員變數的初始化次序是根據變數在記憶體中次序有關，而記憶體中的排列順序早在編譯期就根據變數的定義次序決定了。這點在EffectiveC++中有詳細介紹。
靜態變數進行初始化順序是基礎類別的靜態變數先初始化，然後是它的派生類。直到所有的靜態變數都被初始化。這裡需要注意全域性變數和靜態變數的初始化是不分次序的（其實靜態變數和全域性變數都被放在公共記憶體區）。可以把靜態變數理解為帶有“作用域”的全域性變數。在一切初始化工作結束後，main函數會被呼叫，如果某個類別建構函式被執行，那麼首先基礎類別的成員變數會被初始化。

總結

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