第005课 C++ 类与对象(三)

一、静态成员函数：

      通常，当说明一个对象时，把该类中的有关成员数据拷贝到该对象中，即同一个类的不同对象，其成员数据之间是互相独立的。

      当我们将类的某一个数据成员的存储类型指定为静态类型时，则由该类所产生的所有对象，其静态成员均共享一个存储空间，这个空间是在编译的时候分配的。换而言之，在说明对象时，并不为静态类型的成员分配空间。     

    在类定义中，用关键字static修饰的数据成员称为静态数据成员。

 【静态数据成员】

有关静态数据成员的使用，说明以下几点：   

 1）类的静态数据成员是静态分配存储空间的，而其它成员是动态分配存储空间的（全局变量除外）。当类中没有定义静态数据成员时，在程序执行期间遇到说明类的对象时，才为对象的所有成员依次分配存储空间，这种存储空间的分配是动态的；而当类中定义了静态数据成员时，在编译时，就要为类的静态数据成员分配存储空间。     

2）必须在文件作用域中，对静态数据成员作一次且只能作一次定义性说明。因为静态数据成员在定义性说明时已分配了存储空间，所以通过静态数据成员名前加上类名和作用域运算符，可直接引用静态数据成员。在C++中，静态变量缺省的初值为0，所以静态数据成员总有唯一的初值。当然，在对静态数据成员作定义性的说明时，也可以指定一个初值。 

例：

#include <iostream>
using namespace std;

class TestA
{
private:
	int i, j;
	static int x, y; //定义静态数据成员
public:
	TestA(int a, int b, int c, int d) //构造函数
	{
		cout  << " x=" << x << ", y=" << y << endl;
		i = a;
		j = b;
		x = c;
		y = d;
	}
	void dis_ijxy()
	{
		cout << " i=" << i << ", j=" << j << ", x=" << x << ", y=" << y << endl;
	}
};

int TestA::x = 15; //静态成员定义性说明
int TestA::y = 23; 

int main()
{
	TestA test1(20,30,40,60);
	test1.dis_ijxy();

	TestA test2(200, 300, 400, 600);
	test2.dis_ijxy();

	return 0;
}  

输出结果： 

 3）静态数据成员具有全局变量和局部变量的一些特性。静态数据成员与全局变量一样都是静态分配存储空间的，但全局变量在程序中的任何位置都可以访问它，而静态数据成员受到访问权限的约束。必须是public权限时，才可能在类外进行访问。   

 4）为了保持静态数据成员取值的一致性，通常在构造函数中不给静态数据成员置初值，而是在对静态数据成员的定义性说明时指定初值。

例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Test
{
private:
	int i;
	static int count; //定义静态数据成员
public:
	Test(int x = 5) //构造函数
	{
		i = x;
		count++;
	}
	void dis()
	{
		cout << " i=" << i <<", count=" <<count << endl;
	}
};

int Test::count = 0;//静态成员定义性说明

int main()
{
	Test test1[100];
	Test test2[10];
	test1->dis(); // 输出 i=5,  count=110
    test2->dis(); // 输出 i=5,  count=110
	return 0;
}

输出结果： 

【静态成员函数】   

       可以将类的成员函数定义为静态的成员函数。即使用关键字static来修饰成员函数 。 

class Test 
{   
   float x, y;
public :
     Test( ){  }
     static void sum(void)  //静态成员函数
     { ..... }
};

对静态成员函数的用法说明以下几点：   

 1）与静态数据成员一样，在类外的程序代码中，通过类名加上作用域操作符，可直接调用静态成员函数。   

2）静态成员函数只能直接使用本类的静态数据成员或静态成员函数，但不能直接使用非静态的数据成员 （可以引用使用）。这是因为静态成员函数可被其它程序代码直接调用，所以，它不包含对象地址的this指针。 

3）静态成员函数的实现部分在类定义之外定义时，其前面不能加修饰词static。这是由于关键字static不是数据类型的组成部分,因此，在类外定义静态成员函数的实现部分时,不能使用这个关键字4）不能把静态成员函数定义为虚函数。静态成员函数也是在编译时分配存储空间，所以在程序的执行过程中不能提供多态性。     

5）可将静态成员函数定义为内联的（inline），其定义方法与非静态成员函数完全相同。

例： 

#include <iostream>
using namespace std;
//静态成员函数应用
class Test
{
private:
	int x;
	static int y; //定义静态数据成员
public:
	Test(int a) //构造函数
	{
		x = a;
		y = y + x;
	}
	static void dis(Test test1) //静态成员函数
	{
		cout << "x=" << test1.x << ", y=" << y << endl;
	}
};

int Test::y = 10;//静态成员定义性说明

int main()
{
	Test test2(5), test3(10), test4(40);
	Test::dis(test2); //输出 x=5,  y=65    //静态成员函数应用
	Test::dis(test3); //输出 x=10, y=65
	Test::dis(test4); //输出 x=40, y=65

	return 0;
} 

输出结果： 

二、指向类的指针

       一个指向 C++ 类的指针与指向结构的指针类似，访问指向类的指针的成员，需要使用成员访问运算符 ->，就像访问指向结构的指针一样。与所有的指针一样，您必须在使用指针之前，对指针进行初始化。

例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Test
{
private:
	int x;
	static int y; //定义静态数据成员
public:
	Test(int a) //构造函数
	{
		x = a;
		y = y + x;
	}
inline	static void dis(Test test1); //静态成员函数声明
};

int Test::y = 10;//静态数据成员定义性说明

void Test::dis(Test test1) //静态成员函数 在类外 定义
{
	cout << " x=" << test1.x << ", y=" << y << endl;
}

int main()
{
	Test test2(5), test3(10);
	test2.dis(test2); //输出 x=5,  y=25    //静态成员函数应用
	test3.dis(test3); //输出 x=10, y=25

	Test* pt = &test2;//定义一个类的指针，指向类的对象, (指向类的指针)
	pt->dis(test2);
	return 0;
} 

输出结果：