C++中类的静态成员函数

回顾一下客户的需求: 
-统计在程序运行期间某个类的对象的数目 
-保证程序的安全性(不能使用全局变量) 
-随时可以获取当前对象的数目(完成了么?) 
看当时的代码:

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    static int cCount;
public:
    Test()
    {
        cCount++;
    }
    ~Test()
    {
        --cCount;
    }
    int getCount()
    {
        return cCount;
    }
};

int Test::cCount = 0;

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();

    printf("count = %d\n", pt->getCount());

    delete pt;

    printf("count = %d\n", gTest.getCount());

    return 0;
}

很明显,我们获取对象的数目是需要调用getCount这个函数,每次调用都需要某一个对象来调用,比如:gTest.getCount(),那么问题来了,如果整个程序的对象的个数为0呢?那么岂不是没法调用getCount这个函数,也就没法知道对象的个数(别人是不知道你的对象的个数为0的)? 
可不可以这样呢?我把静态成员变量cCount变为public,然后直接让Test(作用域调用)这个类来调用?先上一波代码看看:

#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);

    //Test::cCount = 1000;

    //printf("count = %d\n", Test::cCount);

    return 0;
}

此代码与上面的代码的不同的是cCount变量变为public便于Test(作用域访问)类调用,没有任何的对象了,那么编译运行,输出结果应该是: 
count = 0 
说明这样做,符合了我们的需求了。但是,不要高兴的太早了,我们这样真的可以么?加入我把代码中的被注释的那两行加上(下面这两行):

     Test::cCount = 1000;

    printf("count = %d\n", Test::cCount);

再次运行会发生什么呢?我们编译运行,结果输出为: 
count = 0 
count = 1000 
那么多问题来了,客户现在懵逼了,他会以为对象的个数有1000个,所以,这也是一个大的Bug啊,从本上讲,这样做也是无法满足客户的需求的,而且将cCount变为public,本身就是无法保证静态成员变量的安全性,我们需要什么? 
*不依赖对象就可以访问静态成员变量 
*必须保证静态成员变量的安全性 
*方便快捷得获取静态成员变量的值

那么静态成员函数就要出马了: 
静态成员函数的定义: 
直接通过static关键字修饰成员函数即可 
为了便于理解,我们先上一段代码来理解一下静态成员函数的性质:

#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;
    d.StaticSetI(d, 20);
    printf("d.i = %d\n", d.getI());

    Demo::StaticSetI(d, 10);

    printf("d.i = %d\n", d.getI());

    Demo::StaticFunc("main End...");

    return 0;
}

以上代码运行的结果为: 
StaticFunc: main Begin… 
d.i = 20 
d.i = 10 
StaticFunc: main End…

由代码看到两个静态成员函数:

static void StaticFunc(const char* s);
static void StaticSetI(Demo& d, int v);

类调用静态成员函数:

Demo::StaticFunc("main Begin...");

对象调用静态成员函数:

d.StaticSetI(d, 20);

可以看出静态成员函数的性质大体如下: 
*静态成员函数是类中特殊的成员函数 
*静态成员函数属于整个类所有 
*可以通过类名(作用域访问)直接访问公有静态成员函数 
*可以通过对象名访问公有静态成员函数 
而且通过这段代码:

void Demo::StaticSetI(Demo& d, int v)
{
    d.i = v;
}

我么可以看出,静态成员函数,没有直接调用变量i,而是通过对象来间接调用变量i,这说明什么呢?说明:静态成员函数不能访问普通成员变量(函数),需通过对象间接访问成员变量(函数) 
下面做一个表格来对比一下静态成员函数与普通成员函数的区别: 
这里写图片描述

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好了,理解了静态成员函数,我们也应该来解决客户的需求了吧:直接上代码:

#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;
}

运行结果为: 
count = 0 
count = 2 
count = 2 
count = 3 
count = 2

分析: printf("count = %d\n", Test::GetCount());这段代码运行之前,没有创建对象,所以count = 0,

printf("count = %d\n", t1.GetCount());
printf("count = %d\n", t2.GetCount());

这两段代码运行之前已经创建了t1,t2这两个对象,所以都为:count = 2,

printf("count = %d\n", pt->GetCount());

这个运行之前又在堆空间创建了一个对象,并且让pt指针指向它,所以:count = 3

    delete pt;

    printf("count = %d\n", Test::GetCount());

在这两行先将pt指向的对象删除,所以最后是:count = 2

问题终于解决了!!!

总结: 
-静态成员函数是类中的特殊的成员函数 
-静态成员函数没有隐藏的this指针 
-静态成员函数可以通过类名直接访问 
-静态成员函数可以通过对象访问 
-静态成员函数只能直接访问静态成员变量(函数),而不能直接访问普通成员变量(函数)

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转载自blog.csdn.net/wanzew/article/details/81988348