C++课程第三次作业——静态成员
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Part1 基本知识点
1）静态数据成员
面向对象方法中有一个”类属性“的概念。如果某个属性为整个类所共用，不属于任何一个具体对象，则用static关键字来声明为静态成员。静态成员在每个类只有一个副本，由该类的所有对象共同维护和使用，从而实现了同一类的不同对象之间的数据共享。类属性是描述类的所有对象共同特征的一个数据项，对于任何对象实例，它的属性值是相同的。
静态数据成员具有静态生存期。由于静态数据成员不属于任何一个对象，因此可以通过类名对它进行访问，一般用法是类名::标识符。在类的定义中仅仅对静态数据成员进行引用性声明，必须在命名空间作用域的某个地方使用类名限定定义性声明，这时也可以进行初始化。
eg:
#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
public:
static int objectCount;
// 构造函数定义
Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
{
cout <<"Constructor called." << endl;
length = l;
breadth = b;
height = h;
// 每次创建对象时增加 1
objectCount++;
}
double Volume()
{
return length * breadth * height;
}
private:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
};
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
int main(void)
{
Box Box1(3.3, 1.2, 1.5); // 声明 box1
Box Box2(8.5, 6.0, 2.0); // 声明 box2
// 输出对象的总数
cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;
return 0;
}
运行结果：
小结：
上面的例子中，类box的数据成员objectCount被声明为静态，用来给box类的对象计数，每定义一个新的对象，count的值+1。静态数据成员objectCount的定义和初始化在类外进行，初始化时引用的方式也很值得注意，首先应该注意的是要利用类名进行引用，其次，虽然这个静态数据成员是私有类型，在这里却可以直接初始化。除了这种特殊场合，在其他的地方，例如主函数中就不允许直接访问了。
Attention:
类的静态数据成员需要在类定义之外再加以定义，是因为需要以这种方式专门为它们分配空间。非静态数据成员无须以此方式定义，因为它们的空间是与它们所属对象的空间同时分配的。
2）静态函数成员
静态函数成员就是使用static关键字声明的函数成员。同静态数据成员一样，静态成员函数也属于整个类，由同一个类的所有对象共同拥有，为这些对象共享。
静态成员函数可以通过类名或对象名来调用，而非静态成员函数只能通过对象名来调用。
习惯 虽然静态成员函数可以通过类名和对象名两种方式调用，但一般习惯于通过于通过类名调用。因为即使通过对象名调用，起作用的也只是对象的类型信息，与所使用的具体对象无关系。
静态成员函数可以直接访问该类的静态数据和函数成员。而访问非静态成员，必须通过对象名
eg:
一般情况下，它主要用来访问同一类中的静态数据成员，维护对象之间共享的数据。
Part2 静态函数成员与普通函数成员的对比
如果把函数成员声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用，静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。
静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。
静态成员函数有一个类范围，他们不能访问类的 this 指针。您可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。
静态成员函数与普通成员函数的区别：
- 静态成员函数没有 this 指针，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）。
- 普通成员函数有 this 指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有 this 指针。
我们来做以下实验：
#include <iostream>
using namespace std;
class Box
{
public:
static int objectCount;
// 构造函数定义
Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
{
cout <<"Constructor called." << endl;
length = l;
breadth = b;
height = h;
// 每次创建对象时增加 1
objectCount++;
}
double Volume()
{
return length * breadth * height;
}
static int getCount()
{
return objectCount;
}
private:
double length; // 长度
double breadth; // 宽度
double height; // 高度
};
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
int main(void)
{
// 在创建对象之前输出对象的总数
cout << "Inital Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
Box Box1(3.3, 1.2, 1.5); // 声明 box1
Box Box2(8.5, 6.0, 2.0); // 声明 box2
// 在创建对象之后输出对象的总数
cout << "Final Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
return 0;
}
运行结果：
Part3 总结
我们用static关键字来声明为静态数据成员或者静态函数成员。静态成员在每个类只有一个副本，由该类的所有对象共同维护和使用，从而实现了同一类的不同对象之间的数据共享。
