在看《effective c++》时看到class专属常量,对下面的一句话不太理解。
为了将常量的作用域限制于class内,你必须将其成为class的一个成员。而为确保此常量至多只有一个实体,你必须让他成为一个static成员。
这不禁让我产生了疑问,static修饰类中的成员变量和成员函数时,到底起了什么作用?
很常见的答案是,为了区分是类本身的成员还是其实例的成员。
这是调用时产生的问题。
看下面一段代码
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);
void GetSum();
private:
int a,b,c;
static int Sum;//声明静态数据成员,不能再类内定义(初始化)
};
int Myclass::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;
}
void main()
{
Myclass M(1,2,3);
M.GetSum(); //sum = 6
Myclass N(4,5,6);
N.GetSum(); //sum = 21,因为sum是静态数据成员,只有一个存储区
M.GetSum(); //sum = 21//只是get没有再次调用构造函数
}
对于非静态数据成员,每个类对象都有自己的拷贝;而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个,静态数据成员在程序中也只有一份拷贝,由该类型的所有对象共享访问。也就是说,静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存,供所有对象共用。所以,静态数据成员的值对每个对象都是一样的,它的值可以更新;
• 静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。在Example 5中,语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员;
• 静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为:
<数据类型><类名>::<静态数据成员名>=<值>
• 类的静态数据成员有两种访问形式:
<类对象名>.<静态数据成员名> 或 <类类型名>::<静态数据成员名>
如果静态数据成员的访问权限允许的话(即public的成员),可在程序中,按上述格式来引用静态数据成员 ;
• 静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则;
• 因为静态数据成员在全局数据区分配内存,属于本类的所有对象共享,所以,它不属于特定的类对象,在没有产生类对象时其作用域就可见,即在没有产生类的实例时,我们就可以操作它,以格式<类类型名>::<静态数据成员名>;
•静态数据成员使用场合: 静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类,每个实例的利息都是相同的。所以,应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处,第一,不管定义多少个存款类对象,利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存,所以节省存储空间。第二,一旦利息需要改变时,只要改变一次,则所有存款类对象的利息全改变过来了;
• 同全局变量相比,使用静态数据成员有两个优势:
1. 静态数据成员没有进入程序的全局名字空间,因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性;
2. 可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员,而全局变量不能;
• 静态数据成员和const数据成员的区别:
静态数据成员,旨在保证类的共有性,类的所有对象共享一个存储区,值都是一样的;
const数据成员,旨在保证一旦该类实例化出这个对象之后,const数据成员不得修改,要在类内声明在构造函数中定义/初始化;类的每个对象都有各自的const数据成员,值因对象而异。
共同点是,都最好不要类内初始化,但是注意类外初始化的格式语法不一样。
静态成员函数
同理静态成员函数,它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样,都是类的内部实现,属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针,this指针指向类的对象本身,因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下,this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比,静态成员函数由于不是与任何的对象相联系,因此它不具有this指针。从这个意义上讲,static修饰的函数无法访问属于类对象的非静态数据成员,也无法访问非静态成员函数,它只能访问静态数据成员和调用其余的静态成员函数。而,非静态成员函数既可以访问静态数据成员也可以调用静态成员函数。
class Myclass
{
public:
Myclass(int a,int b,int c);//构造函数是非静态函数
static void GetSum();/声明静态成员函数
private:
int a,b,c;
static int Sum;//声明静态数据成员,不能类内初始化
};
关于静态成员函数总结:
• 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,也可以直接使用如下格式调用类的静态成员函数: