c++类的静态成员,构造函数

一、静态成员

静态成员是处理同一个类的不同对象之间数据和函数共享问题的。

1.静态数据成员

我们所说的“一个类的所有对象具有相同的属性”是指实例属性,以非静态数据成员表示,如Employee中的empNo.id.它们在类的每一个对象中都具有一个复本,是每个对象区别于其他对象的特征。如果某个属性为整个类所共有(如:雇员总数)不属于任何一个具体对象,则采用static关键字来声明为静态成员。

静态成员在每个类中只有一个副本,由该类所有对象共同维护和使用,从而实现同一类的不同对象之间的数据共享。

静态数据成员具有静态生存期。通过类名对其访问“类名::标识符”。

在类中的定义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,静态数据成员的定义和初始化在类外进行,以此法为它们分配空间。

#include <iostream>
using namespace std;

class Point{
public:
    Point(int x=0,int y=0):x(x),y(y){
        count++;//在构造函数中对count累加,所有对象共同维护同一个count
    }
    Point(Point &p){//复制构造函数
        x=p.x;
        y=p.y;
        count++;
    }
    ~Point(){count--;}
    int getX(){return x;}
    int getY(){return y;}
    void showCount(){//输出静态数据成员
        cout<<" Object count="<<count<<endl;
    }
private:
    int x,y;
    static int count;//静态数据成员声明,用于记录点的个数
};
int Point::count=0;//静态数据成员定义和初始化,使用类名限定

int main()
{
    Point a(4,5);
    cout<<"Point A: "<<a.getX()<<","<<a.getY();
    a.showCount();
    Point b(a);
    cout<<"Point B: "<<b.getX()<<","<<b.getY();
    b.showCount();
    return 0;
}

结果:

Point A: 4,5 Object count=1

Point B: 4,5 Object count=2

2.静态函数成员

静态函数成员即使用static关键字声明的函数成员,属于整个类,由同一个类的所有对象共有,为这些对象所共享。

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。

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。

#include <iostream>
using namespace std;

class Point{
public:
    Point(int x=0,int y=0):x(x),y(y){
        count++;//在构造函数中对count累加,所有对象共同维护同一个count
    }
    Point(Point &p){//复制构造函数
        x=p.x;
        y=p.y;
        count++;
    }
    ~Point(){count--;}
    int getX(){return x;}
    int getY(){return y;}
    static void showCount(){
        cout<<" Object count="<<count<<endl;
    }
private:
    int x,y;
    static int count;//静态数据成员声明,用于记录点的个数
};
int Point::count=0;//静态数据成员定义和初始化,使用类名限定

int main()
{
    Point a(4,5);
    cout<<"Point A: "<<a.getX()<<","<<a.getY();
    Point::showCount();
    Point b(a);
    cout<<"Point B: "<<b.getX()<<","<<b.getY();
    Point::showCount();
    return 0;
}

结果:

Point A: 4,5 Object count=1

Point B: 4,5 Object count=2

二、研究C语言typedef语句和宏的用法,以及在写Win32 API程序过程中的用途

1、typedef的用法

在C/C++中,typedef常用来定义一个标识符及关键字的别名,它是语言编译过程的一部分,但它并不实际分配内存空间,实例像:

typedef    int       INT;
typedef    int       ARRAY[10];
typedef   (int*)   pINT;

typedef可以增强程序的可读性,以及标识符的灵活性,但它也有“非直观性”等缺点。为了增加可读性为标识符起的新名称。

2、#define的用法

#define为宏定义语句,通常用它来定义常量(包括无参量与带参量),以及用来实现那些“表面似和善、背后一长串”的宏,它本身并不在编译过程中进行,而是在这之前(预处理过程)就已经完成了,但也因此难以发现潜在的错误及其它代码维护问题,它的实例像:

#define   INT             int
#define   TRUE         1
#define   Add(a,b)     ((a)+(b));
#define   Loop_10    for (int i=0; i<10; i++)

宏定义只是简单的字符串代换(原地扩展),而typedef则不是原地扩展,它的新名字具有一定的封装性,以致于新命名的标识符具有更易定义变量的功能。

三、构造函数

构造函数的作用就是在对象被创建时利用特定的值构造对象,将对象初始化为一个特定的状态。

构造函数的函数名与类名相同,而且没有返回值。

构造函数在对象被创建时被自动调用。调用时无需提供参数的构造函数称为默认构造函数。如果类中没有写构造函数,编译器会自动生成一个隐含的默认构造函数,该构造函数的参数列表和函数体皆为空。

复制构造函数是一种特殊的构造函数,具有一般构造函数的所有特性,其形参是本类的对象的引用。其作用是使用一个已经存在的对象(由复制构造函数的参数指定),去初始化同类的一个新对象。

#include <iostream>
using namespace std;
class Point //Point 类的声明
{
public: //外部接口
 Point(int xx=0, int yy=0) {X=xx;Y=yy;} //构造函数
 Point(Point &p); //拷贝构造函数
 int GetX() {return X;}
 int GetY() {return Y;}
private: //私有数据
 int X,Y;
};
//成员函数的实现
Point::Point(Point &p)
{
 X=p.X;
 Y=p.Y;
 cout<<"Calling the copy constructor"<<endl;
}
//形参为Point类对象的函数
void fun1(Point p)
{ cout<<p.GetX()<<endl;
}
//返回值为Point类对象的函数
Point fun2()
{
 Point A(1,2);
 return A;
}
//主程序
int main()
{
 Point A(4,5); //第一个对象A
 Point B(A);                  //情况一,用A初始化B。第一次调用拷贝构造函数
 cout<<B.GetX()<<endl;
 fun1(B);  //情况二,对象B作为fun1的实参。第二次调用拷贝构造函数
 B=fun2();  //情况三,函数的返回值是类对象,函数返回时,调用拷贝构造函数
 cout<<B.GetX()<<endl;
 return 0;
}


四、内联函数

内联函数不是在调用时发生控制转移,而是在编译时将函数体嵌入在每一个调用处。

对于一些功能简单,规模较小又使用频繁的函数可以设计为内联函数

#include<iostream>

usingnamespace std;

classClock{

public:

voidsetTime(int newH=0,int newM=0,int newS=0);

voidshowTime();

private:

inthour,minute,second;

};

voidClock::setTime(int newH, int newM, int newS){

hour=newH;minute=newM;second=newS;

}

inlinevoid Clock::showTime(){//内联函数

cout<<hour<<":"<<minute<<":"<<second<<endl;

}

intmain()

{

ClockmyClock;

cout<<"Firsttime set and output:"<<endl;

myClock.setTime();

myClock.showTime();

cout<<"Secondtime set and output:"<<endl;

myClock.setTime(8,30,30);

myClock.showTime();

return0;

}






<think>好的,用户想了解C++静态成员变量和构造函数中的初始化方法。首先,我需要回顾一下静态成员变量的基本概念。根据引用[1],静态成员变量属于整个,而不是某个对象,所以初始化必须在外进行。比如,static std::vector<double> vec; 需要在外定义和初始化,像int A::_count = 0;这样,引用[3]的例子也说明了这一点。 然后,用户可能混淆了普通成员变量和静态成员的初始化方式。普通成员变量可以在构造函数的初始化列表或者构造函数体内初始化,但根据引用[2],初始化列表才是真正初始化的地方,而构造函数体内是赋值操作。所以需要明确区分两者的不同。 接下来,用户可能想知道静态常量成员的情况。比如,如果静态成员是const的,根据引用[4],如果型是整数或枚举,可以在内直接初始化,否则仍需在外定义。例如,static const int x = 10;可以在内初始化,但static const double y就需要在外定义。 另外,用户可能遇到在构造函数中初始化静态变量的需求,但根据规则,静态变量不能在构造函数里初始化,因为属于而非对象。但可以通过构造函数来修改静态变量,如引用[3]中的例子,用构造函数来递增静态计数器。 还需要考虑模板和内联静态成员的情况,C++17允许内联静态成员直接在内初始化,这可能是用户需要的高级用法。 最后,用户可能需要示例代码来理解如何正确初始化和使用静态变量。例如,在外定义静态变量,构造函数中修改它的值,或者用静态函数获取其值。同时,要注意静态成员函数只能访问静态成员变量,不能访问非静态成员,这点也需要在教程中强调。 总结用户的问题,需要分步骤解释静态成员和普通成员的初始化差异,提供代码示例,并解答常见问题,如const静态成员的初始化、在构造函数中修改静态变量等。确保用户能正确应用这些概念,避免常见的错误,比如在构造函数内初始化静态变量。</think>### C++静态成员变量与构造函数初始化教程 #### 一、普通成员变量初始化方式 1. **构造函数初始化列表**(优先使用) - 初始化列表是成员变量的**实际初始化阶段**,效率高于构造函数体内赋值[^2] - 语法示例: ```cpp class Example { public: Example(int a, double b) : m_a(a), m_b(b) {} private: int m_a; double m_b; }; ``` 2. **构造函数体内赋值** - 此时成员变量已经完成默认初始化,后续操作属于赋值行为[^2] - 示例: ```cpp class Example { public: Example(int a) { m_a = a; } // 此处为赋值操作 private: int m_a; }; ``` #### 二、静态成员变量初始化 1. **基本规则** - 静态成员变量属于而非对象,需在**外单独初始化**[^1][^3] - 初始化位置通常在.cpp文件中(不能在头文件中重复初始化) 2. **标准初始化方法** ```cpp class Counter { public: static int count; // 内声明 }; int Counter::count = 0; // 外定义并初始化 ``` 3. **const静态成员的特殊处理** - 整型常量可在内直接初始化: ```cpp class Math { public: static const int MAX = 100; // 允许的整型常量初始化[^4] }; ``` - 非整型常量仍需在外定义: ```cpp class Physics { public: static const double PI; }; const double Physics::PI = 3.1415926; ``` #### 三、构造函数静态成员的交互 1. **通过构造函数修改静态成员** ```cpp class ObjectCounter { public: ObjectCounter() { ++count; } // 构造函数修改静态变量 ~ObjectCounter() { --count; } static int getCount() { return count; } private: static int count; }; int ObjectCounter::count = 0; // 必须的外初始化 ``` 2. **静态容器成员的初始化** ```cpp class DataPool { public: static std::vector<double> data; }; std::vector<double> DataPool::data = {1.1, 2.2, 3.3}; // 初始化vector ``` #### 四、综合应用示例 ```cpp class BankAccount { public: BankAccount(double balance) : m_balance(balance) { ++totalAccounts; // 修改静态变量 totalDeposit += balance; } static int getTotalAccounts() { return totalAccounts; } static double getTotalDeposit() { return totalDeposit; } private: double m_balance; static int totalAccounts; // 账户总数 static double totalDeposit; // 总存款 }; // 外初始化静态成员 int BankAccount::totalAccounts = 0; double BankAccount::totalDeposit = 0.0; ``` #### 五、常见问题解决方案 1. **模板静态成员初始化** ```cpp template<typename T> class TemplateExample { public: static T sharedValue; }; template<typename T> T TemplateExample<T>::sharedValue = T(); // 外初始化模板静态成员 ``` 2. **C++17后的内联静态成员** ```cpp class ModernCpp { public: inline static std::vector<int> values {1,2,3}; // C++17支持内联初始化 }; ```
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