[转]C++ 类中的static成员的初始化和特点
在C++的类中有些成员变量初始化和一般数据类型的成员变量有所不同。以下测试编译环境为:
➜ g++ -v Using built-in specs. COLLECT_GCC=g++ Target: x86_64-linux-gnu gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4)
测试代码(g++编译通过):
#include <iostream> using namespace std; class Test { public: Test() : y(1), r(y), d(3){} //对于常量型成员变量和引用型成员变量,必须通过参数化列表的方式进行初始化。 ~Test(){} int y; //普通变量成员 int &r; //引用成员变量 const int d; //常量成员变量 static int c; //静态成员变量 static const int x = 2.1; //静态常量整型成员变量 static const int xx; //静态常量整型成员变量声明 static const double z; //静态常量非整型成员变量声明 static const float zz = 6.6; //静态常量非整型成员变量 }; const int Test::xx = 4; //静态常量整型成员变量定义 const double Test::z = 5.1; ////静态常量非整型成员变量定义 int Test::c = 2; int main(void) { cout << Test::x << endl; return 0; }
这些特殊类型的成员变量主要有:
1. 引用 2. 常量 3. 静态变量 4. 静态整型常量 5. 静态非整型常量
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对于==1. 引用==和==2. 常量==,成员变量必须通过构造函数的==参数列表==的方式初始化。例如:上述程序中的r 和 d 变量的初始化。
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对于==3. 静态变量==,static成员变量需要在类定义体外进行初始化与定义,因为static数据成员独立该类的任意对象存在,它是与类关联的对象,不与类对象关联。例如:上述程序中的c变量的初始化。
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对于==4. 静态整型常量==,该类型成员可以直接在类中初始化,也可以在类中声明,在类定义体外进行定义。例如:上述程序中的x和xx变量。
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对于==5. 静态非整型常量==,该类型也是可以在类中声明在类定义体外进行定义,或者直接在类中定义初始化。例如:上述程序中的z和zz变量。
结论:
静态成员属于类作用域,但不属于类对象,它的生命周期和普通的静态变量一样,程序运行时进行分配内存和初始化,程序结束时则被释放。所以不能在类的构造函数中进行初始化。
static成员的优点
- static成员的名字是在类的作用域中,因此可以避免与其它类成员或全局对象名字冲突。
- 可以实施封装,static成员可以是私有的,而全局对象不可以。
- 阅读程序容易看出static成员与某个类相关联,这种可见性可以清晰地反映程序员的意图。
static成员函数特点
- 因为static成员函数没有this指针,所以静态成员函数不可以访问非静态成员。
- 非静态成员函数可以访问静态成员。
- 静态数据成员与类的大小无关,因为静态成员只是作用在类的范围而已。
#include <iostream> using namespace std; class test2 { public: test2(int num) : y(num){} ~test2(){} static void testStaticFun() { cout << "y = " << y << endl; //Error:静态成员函数不能访问非静态成员 } void testFun() { cout << "x = " << x << endl; } private: static int x;//静态成员变量的引用性说明 int y; }; int test2::x = 10;//静态成员变量的定义性说明 int main(void) { test2 t(100); t.testFun(); return 0; }
static用法总结
- c语言中:
- 用于函数内部修饰变量,即函数内的静态变量。这种变量的生存期长于该函数,使得函数具有一定的“状态”。使用静态变量的函数一般是不可重入的,也不是线程安全的,比如strtok(3)。
- 用在文件级别(函数体之外),修饰变量或函数,表示该变量或函数只在本文件可见,其他文件看不到也访问不到该变量或函数。专业的说法叫“具有internal linkage”(简言之:不暴露给别的translation unit)。
- c++语言中(由于C++引入了类,在保持与C语言兼容的同时,static关键字又有了两种新用法):
- 用于修饰类的数据成员,即所谓“静态成员”。这种数据成员的生存期大于class的对象(实例/instance)。静态数据成员是每个class有一份,普通数据成员是每个instance 有一份。
- 用于修饰class的成员函数,即所谓“静态成员函数”。这种成员函数只能访问静态成员和其他静态程员函数,不能访问非静态成员和非静态成员函数。
- c语言中: