static关键字 静态成员变量、静态成员函数、静态局部变量

前言

  在C++中，static 关键字常用于表示静态成员变量、静态成员函数、静态局部变量。
  其提供了一种在类和函数中共享数据、保持状态和限制作用域的机制。可以使代码更具有模块化和可维护性，并提供了一些特殊的行为和功能。

一、静态成员变量

定义：
  在类中声明的静态成员变量属于类本身，而不是类的实例。它在类的所有实例之间共享，只有一个副本存在。静态成员变量在类外部进行初始化，并且可以通过类名和作用域解析运算符::来访问。

作用：

• 共享数据：静态成员变量在类的所有实例之间共享数据，可以用于记录类的实例数量、计数器等需要在多个实例之间共享的数据。
• 类常量：静态成员变量可以用于定义类的常量，这些常量在类的所有实例中都具有相同的值。

示例代码：

class MyClass {
public:
    static int count; // 静态成员变量的声明
};

int MyClass::count = 0; // 静态成员变量的定义和初始化

int main() {
    MyClass::count++; // 静态成员变量的访问
    return 0;
}

二、静态成员函数

定义：
  静态成员函数属于类本身，而不是类的实例。它可以直接通过类名调用，无需创建类的对象。静态成员函数只能访问静态成员变量和其他静态成员函数，不能访问非静态成员变量和成员函数。

作用：

• 无需创建对象：静态成员函数可以直接通过类名调用，无需创建类的对象。即，可以用于执行与类相关的操作，而不需要实例化类。
• 访问静态成员：静态成员函数只能访问静态成员变量和其他静态成员函数，即，在处理与类相关的数据时非常方便。

示例代码：

class MyClass {
public:
    // 静态成员函数的声明
    static void printCount() {
        cout << "Count: " << count << endl; // 访问静态成员变量
    }

private:
    static int count; // 静态成员变量声明
};

int MyClass::count = 0; // 静态成员变量定义和初始化

int main() {
    MyClass::printCount(); // 调用静态成员函数
    return 0;
}

三、静态局部变量：

定义：
  在函数内部声明的静态局部变量在程序执行过程中只初始化一次，并且在函数调用结束后仍然保留其值。静态局部变量的生命周期延长到整个程序的执行过程。

作用：

• 保持状态：静态局部变量在函数调用之间保持其值，可以用于在多次函数调用之间共享状态。
• 计数器：静态局部变量可以用于实现函数的计数器，记录函数被调用的次数。

示例代码：

void myFunction() {
    static int count = 0; // 静态局部变量
    count++;
    cout << "Count: " << count << endl;
}

int main() {
    myFunction(); // 输出：Count: 1
    myFunction(); // 输出：Count: 2
    return 0;
}