C++ static详解,类中的static用法说明

C++ static详解

一、static

static 是 C++ 中的关键字，用于表示静态的意思。它可以修饰类的成员变量和成员函数，以及全局变量和函数，具体用法如下：

1.1 类的静态成员变量

类的静态成员变量是指在类中声明的以 static 关键字开头的成员变量。它是归属于类的，而不是归属于类的对象。因此，在创建类的对象时，并没有为静态成员变量分配存储空间，而是在程序编译时就已经把它的空间分配好了，所有的对象共享同一块空间。静态成员变量可以通过类名直接访问。

#include <iostream>

using namespace std;

class Box {
public:
    static int count; // 静态成员变量
    Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
        cout << "Constructor called." << endl;
        length = l;
        breadth = b;
        height = h;
        count++; // 静态成员变量自增
    }
    double Volume() {
        return length * breadth * height;
    }
private:
    double length;
    double breadth;
    double height;
};

int Box::count = 0; // 静态成员变量初始化

int main() {
    Box box1(3.3, 1.2, 1.5);
    Box box2(8.5, 6.0, 2.0);
    cout << "Total objects: " << Box::count << endl; // 直接访问静态成员变量
    return 0;
}

输出：

Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

1.2 类的静态成员函数

类的静态成员函数是指在类中声明的以 static 关键字开头的成员函数。它同样是归属于类的，而不是归属于类的对象。因此，它没有 this 指针，这意味着它无法访问非静态成员变量和非静态成员函数。可以通过类名直接调用静态成员函数。

#include <iostream>

using namespace std;

class Box {
public:
    static int count; // 静态成员变量
    Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
        cout << "Constructor called." << endl;
        length = l;
        breadth = b;
        height = h;
        count++; // 静态成员变量自增
    }
    double Volume() {
        return length * breadth * height;
    }
    static int getCount() {
        return count;
    }
private:
    double length;
    double breadth;
    double height;
};

int Box::count = 0; // 静态成员变量初始化

int main() {
    Box box1(3.3, 1.2, 1.5);
    Box box2(8.5, 6.0, 2.0);
    cout << "Total objects: " << Box::getCount() << endl; // 直接调用静态成员函数
    return 0;
}

输出：

Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

1.3 全局变量和函数的静态

在全局变量和函数中使用 static 关键字，则它们的作用域被限制在声明所在的文件中，不能被其他文件所访问。

// file1.cpp
#include <iostream>

using namespace std;

static int count; // 静态全局变量

static void printCount() { // 静态全局函数
    cout << "Count: " << count << endl;
}

int main() {
    count = 5; // 静态全局变量赋值
    printCount(); // 直接调用静态全局函数
    return 0;
}

输出：

Count: 5

二、static与const

在 C++ 中，static 也可以用于修饰 const 类型的变量。这种修饰主要用于在头文件中定义常量，防止在多个文件中重复定义。

// constants.h
static const int MAX = 100; // 常量定义

// file1.cpp
#include "constants.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << MAX << endl; // 直接访问常量
    return 0;
}

// file2.cpp
#include "constants.h"
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << MAX << endl; // 直接访问常量
    return 0;
}

输出：

100
100

三、总结

本文介绍了 C++ 中 static 关键字的用法。它可以用于修饰类的成员变量和成员函数、全局变量和函数，以及 const 类型的常量。要注意的是，静态成员变量和静态成员函数归属于类，而不是对象，因此可以通过类名直接访问。