C++静态成员函数和静态数据成员

转自：http://blog.csdn.net/janeqi1987/article/details/74315935

当将类的某个数据成员声明为static时，该静态数据成员只能被定义一次，而且要被同类的所有对象共享。各个对象都拥有类中每一个普通数据成员的副本，但静态数据成员只有一个实例存在，与定义了多少类对象无关。静态方法就是与该类相关的，是类的一种行为，而不是与该类的实例对象相关。

   静态数据成员的用途之一是统计有多少个对象实际存在。

   静态数据成员不能在类中初始化，实际上类定义只是在描述对象的蓝图，在其中指定初值是不允许的。也不能在类的构造函数中初始化该成员，因为静态数据成员为类的各个对象共享，否则每次创建一个类的对象则静态数据成员都要被重新初始化。

   静态成员不可在类体内进行赋值，因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值，其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱，所以不可在类体内进行赋值。

   静态成员的值对所有的对象是一样的。静态成员可以被初始化，但只能在类体外进行初始化。

   一般形式：

   数据类型类名：：静态数据成员名＝初值

   注意：不能用参数初始化表对静态成员初始化。一般系统缺省初始为0。

   静态成员是类所有的对象的共享的成员，而不是某个对象的成员。它在对象中不占用存储空间，这个属性为整个类所共有，不属于任何一个具体对象。所以静态成员不能在类的内部初始化，比如声明一个学生类，其中一个成员为学生总数，则这个变量就应当声明为静态变量，应该根据实际需求来设置成员变量。

#include "iostream"

using namespacestd;

class test

{

private:

    int x;

    int y;

public:

    static int num;

    static int Getnum()

    {

        x+=5;   //这行代码是错误的，静态成员函数不能调用非静态数据成员，要通过类的对象来调用。

        num+=15;

        return num;

    }

};

int test::num = 10;

int main(void)

{

    test a;

   cout<<test::num<<endl;      //10

    test::num = 20;

   cout<<test::num<<endl;      //20

   cout<<test::Getnum()<<endl;  //35

   cout<<a.Getnum()<<endl;     //50

    system("pause");

    return 0;

}

   通过上例可知：  x+=5;  // 这行代码是错误的

   静态函数成员必须通过对象名来访问非静态数据成员。

   另外，静态成员函数在类外实现时候无须加static关键字，否则是错误的。

   若在类的体外来实现上述的那个静态成员函数，不能加static关键字，这样写就可以了:

    int test::Getnum()

    {

      .........

    }

1、static成员的所有者是类本身和对象，但是多有对象拥有一样的静态成员。从而在定义对象是不能通过构造函数对其进行初始化。

2、静态成员不能在类定义里边初始化，只能在classbody外初始化。

3、静态成员仍然遵循public，private，protected访问准则。

4、静态成员函数没有this指针，它不能返回非静态成员，因为除了对象会调用它外，类本身也可以调用。

 

静态成员函数可以直接访问该类的静态数据和函数成员，而访问非静态数据成员必须通过参数传递的方式得到一个对象名，然后通过对象名来访问。

class Myclass
{
private:
       int a,b,c;
       static intSum;   //声明静态数据成员
public:
       Myclass(int a,int b,int c);
       void GetSum();
};
intMyclass::Sum=0;      //定义并初始化静态数据成员
Myclass::Myclass(int a,int b,int c)
{
       this->a=a;
       this->b=b;
       this->c=c;
       Sum+=a+b+c;
}
void Myclass::GetSum()
{
       cout <<"Sum="<<Sum<<endl;
}
int main(void)
{
       Myclass me(10,20,30);
       me.GetSum();
       system("pause");
       return 0;
}

 

由上例可知，非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员。
非静态成员函数Myclass(inta,int b,int c)和GetSum()都访问了静态数据成员Sum。
静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员。

 与静态数据成员不同，静态成员函数的作用不是为了对象之间的沟通，而是为了能处理静态数据成员。

我们知道，当调用一个对象的成员函数(非静态成员函数)时，系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数并不属于某一对象，它与任何对象都无关，因此静态成员函数没有this指针。既然它没有指向某一对象，就无法对一个对象中的非静态成员进行默认访问（即在引用数据成员时不指定对象名）。

可以说，静态成员函数与非静态成员函数的根本区别是：非静态成员函数有this指针，而静态成员函数没有this指针。由此决定了静态成员函数不能访问本类中的非静态成员。

静态成员函数可以直接引用本类中的静态数据成员，因为静态成员同样是属于类的，可以直接引用。在C++程序中，静态成员函数主要用来访问静态数据成员，而不访问非静态成员。

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：
出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；
静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；
非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；
静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；
由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；
调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，
当同一类的所有对象使用一个量时，对于这个共用的量，可以用静态数据成员变量，这个变量对于同一类的所有的对象都取相同的值。静态成员变量只能被静态成员函数调用。静态成员函数也是由同一类中的所有对象共用。只能调用静态成员变量和静态成员函数。

（总结：静态成员函数只能访问静态数据成员，不能访问非静态数据成员；非静态成员函数能访问静态数据成员和非静态数据成员。（为了某些需求，比如可能某一个变量不属于具体的对象，而是属于类，那么这个成员就是静态数据成员），在使用时，尽可能使用静态成员函数访问静态数据成员，这样更加清晰）