C++中的静态成员变量和静态成员函数是什么？

静态成员变量和静态成员函数是C++中面向对象编程的一种常见特性。在了解它们之前，我们先简单介绍一下成员变量和成员函数。

成员变量是指声明在类内部的变量，在每个类的对象中都有一份。成员函数也是类的成员，可以访问和修改成员变量，用于实现类的方法和行为。

静态成员变量和静态成员函数都是和类相关联的，而不是和类的每个对象单独相关联的。静态成员变量和静态成员函数可以被类的所有对象和成员函数共享，因此它们的值不取决于类的任何对象。

1. 静态成员变量

静态成员变量可以被所有对象共享，仅仅被类本身所拥有。静态变量不属于类对象或实例，而是属于类本身，在程序运行时只有一份内存空间，不会重复为每一个类对象分配空间。静态成员变量必须在类外部进行定义和初始化。

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Student {
public:
    Student(string name, int age, float score) {
        this->name = name;
        this->age = age;
        this->score = score;
        count++; // 每次构造一个学生对象，总数加1
    }
    static int count; // 静态成员变量，记录学生总人数
    void display() {
        cout<<"Name: "<<name<<endl;
        cout<<"Age: "<<age<<endl;
        cout<<"Score: "<<score<<endl;
    }
private:
    string name;
    int age;
    float score;
};

int Student::count = 0; // 静态成员变量在类外进行定义和初始化

int main() {
    Student stu1("Tom", 18, 80);
    Student stu2("Jerry", 20, 90);
    cout<<"Total students: "<<Student::count<<endl; // 使用类名来访问静态成员变量
    return 0;
}

在上述代码中，我们定义了一个学生类Student，该类有三个私有成员变量name、age、score。另外，我们还定义了一个静态成员变量count，用于记录学生对象的总数。每次我们构造一个学生对象时，都会使得计数器count的值加1（使用count++语句），最终我们可以通过使用类名来访问静态成员变量Student::count，获取学生总数。

1. 静态成员函数

静态成员函数没有this指针，不能访问非静态的成员变量和成员函数，只能访问静态的成员变量和成员函数。静态成员函数可以通过类名来直接调用，不需要通过对象来调用。

示例代码：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class Person{
public:
    Person(char * name, int age) {
        strcpy(this->name, name);
        this->age = age;
    }

    void display() { // 非静态成员函数，可以访问所有成员变量和函数
        cout<<"Name: "<<name<<endl;
        cout<<"Age: "<<age<<endl;
    }

    static void displayCount() { // 静态成员函数，不能访问非静态的成员变量和成员函数
        cout<<"Total persons: "<<count<<endl;
    }

private:
    char name[20];
    int age;
    static int count; // 静态成员变量，记录人数
};

int Person::count = 0; // 静态成员变量在类外进行定义和初始化

int main()
{
    Person p1("Tom", 18);
    Person p2("Jerry", 20);
    Person::displayCount(); // 使用类名来访问静态成员函数
    return 0;
}

在上述代码中，我们定义了一个人类Person，该类有两个私有成员变量name、age。另外，我们还定义了一个静态成员变量count，用于记录人数，并且还定义了一个静态成员函数displayCount()，用以显示人数。在main()函数中，我们创建了两个人类对象p1和p2，并通过使用类名来调用静态成员函数Person::displayCount()，显示人数。

总结下静态成员变量和静态成员函数：

• 静态成员变量和静态成员函数与类共享，仅仅被类本身所拥有，不需要依赖于具体的类对象。
• 静态成员函数没有this指针，不能访问非静态的成员变量和成员函数，只能访问静态的成员变量和成员函数。
• 静态成员变量必须在类外进行定义和初始化，静态成员函数可以用类名直接调用。