[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：

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➜   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）：

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#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：

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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

　　

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。
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  #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。