c++中的靜態(tài)成員怎么聲明

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引言

有時(shí)候需要類的一些成員與類本身相關(guān)聯(lián)，而不是與類的每個(gè)對象相關(guān)聯(lián)。比如類的所有對象都要共享的變量，這個(gè)時(shí)候我們就要用到類的靜態(tài)成員。

聲明類的靜態(tài)成員

聲明靜態(tài)成員的方法是使用static關(guān)鍵字。

static成員可以是public也可以是private的。

例如，定義一個(gè)類表示銀行的賬戶記錄：

class Account{
public:
    //其他非靜態(tài)函數(shù)及數(shù)據(jù)成員
    //靜態(tài)函數(shù)
    static double get_rate(){ return interestRate; }
    static void set_rate(double r){ interestRate = r; }
private:
    static double interestRate;//該類的所有對象公用同一個(gè)利率
    //其他static private函數(shù)
    //其他非static 函數(shù)及數(shù)據(jù)成員
};

Note:

• 類的靜態(tài)成員存在于任何對象之外，對象中不包含任何與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有關(guān)的數(shù)據(jù)。

• 靜態(tài)成員函數(shù)不與任何對象綁定到一起，不能在靜態(tài)成員函數(shù)中使用this指針。靜態(tài)成員函數(shù)不能被聲明為const。

使用類的靜態(tài)成員

使用作用域運(yùn)算符::直接訪問靜態(tài)成員。

double r;
r = Account::get_rate();

雖然靜態(tài)成員不屬于類的任何對象，但仍然可以通過類的對象訪問靜態(tài)成員。

Account ac1;
Account *ac2 = &ac1;
double r = ac1.get_rate();
r = ac2->get_rate();

成員函數(shù)可以直接使用靜態(tài)成員，不需要作用域運(yùn)算符。

定義靜態(tài)成員

定義靜態(tài)成員函數(shù)

類的靜態(tài)成員函數(shù)既可以定義在類的外部也可以定義在類的內(nèi)部（注意定義和聲明的區(qū)別）。

當(dāng)在類的外部定義靜態(tài)成員函數(shù)時(shí)，不能使用static關(guān)鍵字，static關(guān)鍵字只在類內(nèi)部該靜態(tài)成員函數(shù)的聲明處使用。否則重復(fù)。

當(dāng)在類的外部定義靜態(tài)成員函數(shù)時(shí)，必須指明該函數(shù)所屬的類，如：

class Account{
public:
    //其他非靜態(tài)函數(shù)及數(shù)據(jù)成員
    //靜態(tài)成員函數(shù)
    static double get_rate(){ return interestRate; }
    static void set_rate(double r){ interestRate = r; }
    static void print();//靜態(tài)成員函數(shù)聲明
private:
    static double interestRate;//該類的所有對象公用同一個(gè)利率
    //其他static private函數(shù)
    //其他非static 函數(shù)及數(shù)據(jù)成員
};
//定義靜態(tài)函數(shù)時(shí)不需要使用static關(guān)鍵字，否則重復(fù)。另外指明該函數(shù)所屬的類。
void Account::print(){
    //要完成的工作
}

定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

因?yàn)殪o態(tài)數(shù)據(jù)成員不屬于類的任何一個(gè)對象，所以他們并不是在創(chuàng)建類的對象的時(shí)候被定義的。不能在類的內(nèi)部初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，必須在類的外部定義和初始化每個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。

double Account::interestRate = initRate();//不用static關(guān)鍵字

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的類內(nèi)初始化

前面提到，類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不應(yīng)該在類的內(nèi)部被初始化。但若靜態(tài)數(shù)據(jù)成員同時(shí)還是constexpr類型，則可以在類內(nèi)初始化。

即使一個(gè)常量靜態(tài)成員在類內(nèi)被初始化了，通常也應(yīng)該在類的外部定義一下該成員，但類外定義使不能再指定初始值，因?yàn)樵陬悆?nèi)已經(jīng)提供了初始值。

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的特殊應(yīng)用場景

1.靜態(tài)成員獨(dú)立于任何對象，因此，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的類型可以是他所屬的類類型，非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只能聲明為他所屬的類的指針或引用。
例如：

class Person{
public:
    //...
private:
    static Person p; //正確，靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是不完全類型
    Person *p1;     //正確：指針成員和引用可以是不完全類型
    Person &p2      //正確
    Person p3;      //錯(cuò)誤：數(shù)據(jù)成員必須是完全類型。
};//在此之前，class Person之后，Person類都是不完全類型，因只聲明完但還沒有定義完

2.可以使用靜態(tài)成員作為默認(rèn)實(shí)參

class Screen{
public:
    Screen& clear(char = bkground);
private:
    static const char bkground;
}

非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不能作為默認(rèn)實(shí)參，因?yàn)榉庆o態(tài)數(shù)據(jù)成員屬于對象，對象的值是在運(yùn)行時(shí)確定的，但默認(rèn)參數(shù)卻是在編譯時(shí)確定的，也就是說，默認(rèn)參數(shù)確定時(shí)還沒有真正的對象被創(chuàng)建，因此不能用非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員作為默認(rèn)參數(shù)，否則引發(fā)錯(cuò)誤。

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