C++中类的(static)静态成员变量与(static)静态成员函数

在C语言中，我们知道有static静态变量，生命周期与作用域都跟普通变量有所不同。而在C++的类中，也有静态成员变量同时还有静态成员函数，先来看看C++中静态成员变量与静态成员函数的语法：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class test
{
private:
    static int m_value;		//定义类的静态成员变量

public:

    static int getValue()	//定义类的静态成员函数
    {
    	return m_value;
    }
};

int test::m_value = 12;		//类的静态成员变量需要在类外分配内存空间

int main()
{
    test t;

    cout << t.getValue() << endl;
    system("pause");
}

以上代码，我们在test类中分别定义了一个静态成员变量与静态成员函数，首先来看下静态成员变量
   -静态成员变量属于整个类所有
   -静态成员变量的生命期不依赖于任何对象，为程序的生命周期
   -可以通过类名直接访问公有静态成员变量
   -所有对象共享类的静态成员变量
   -可以通过对象名访问公有静态成员变量
-静态成员变量需要在类外单独分配空间
   -静态成员变量在程序内部位于全局数据区 (Type className::VarName = value)

针对静态成员变量的以上几点，我们把上边的代码修改如下，用于统计当前对象的个数:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class test
{
private:
    static int m_value1;		//定义私有类的静态成员变量
public:
    static int m_value2;		//定义私有类的静态成员变量

public:
    test()
    {
    	m_value1++;
    	m_value2++;
    }

    int getValue()	//定义类的静态成员函数
    {
    	return m_value1;
    }
};

int test::m_value1 = 0;		//类的静态成员变量需要在类外分配内存空间
int test::m_value2 = 0;		//类的静态成员变量需要在类外分配内存空间

int main()
{
    test t1;
    test t2;
    test t3;

    cout << "test::m_value2 = " << test::m_value2 << endl;	//通过类名直接调用公有静态成员变量，获取对象个数
    cout << "t3.m_value2 = " << t3.m_value2 << endl;		//通过对象名名直接调用公有静态成员变量，获取对象个数
    cout << "t3.getValue() = " << t3.getValue() << endl;	//通过对象名调用普通函数获取对象个数
    system("pause");
}

编译输出:

从输出，貌似得到我们想要的效果，但是C++中讲究的是封装性，以上代码，有2个不妥之处
1、类名或对象名能直接访问成员变量，也就是说成员变量能直接被外界修改
2、我们使用了一个成员函数来获取当前的对象个数，看似没问题，但是必须要定义对象，通过对象去调用，但有时候我们不想定义对象，也能使用类中的成员函数，这就是我们要说的类的静态成员函数。

类的成员函数有如下特性:
-静态成员函数是类的一个特殊的成员函数
   -静态成员函数属于整个类所有，没有this指针
   -静态成员函数只能直接访问静态成员变量和静态成员函数
   -可以通过类名直接访问类的公有静态成员函数
   -可以通过对象名访问类的公有静态成员函数
   -定义静态成员函数，直接使用static关键字修饰即可

现在我们再来修改上边的代码

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class test
{
private:
    static int m_value;		//定义私有类的静态成员变量

public:
    test()
    {
    	m_value++;
    }

    static int getValue()		//定义类的静态成员函数
    {
    	return m_value;
    }
};

int test::m_value = 0;		//类的静态成员变量需要在类外分配内存空间

int main()
{
    test t1;
    test t2;
    test t3;

    cout << "test::m_value2 = " << test::getValue() << endl;	//通过类名直接调用公有静态成员函数，获取对象个数
    cout << "t3.getValue() = " << t3.getValue() << endl;		//通过对象名调用静态成员函数获取对象个数
    system("pause");
}

编译输出:

这样我们就直接能通过类名去访问静态成员函数，获取对象个数，不通过任何对象。

静态成员函数在C++中的作用很强大，包括后边的介绍的单例模式、二阶构造模式，都用到静态成员函数及静态成员变量。

下边的图为静态成员函数与普通成员函数的比较

C++中类的(static)静态成员变量与(static)静态成员函数

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