类的静态成员及静态成员函数

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本文详细介绍了C++中类的静态成员变量和静态成员函数的使用方法与注意事项，包括初始化、调用限制、与非静态成员的区别等，并通过具体示例进行说明。

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http://www.cnblogs.com/morewindows/archive/2011/08/26/2154198.html

http://www.cnblogs.com/lzjsky/archive/2011/01/24/1943199.html

通过整理以上博客链接总结了使用类的静态成员及静态成员函数中应注意的问题。

类的静态成员

静态成员是在类中的数据成员前加static关键字。静态成员的定义或声明要加个关键static。静态成员可以通过双冒号来使用即<类名>::<静态成员名>。

1.静态数据成员实际是类域中的全局变量。所以，静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。
其定义方式与全局变量相同。不要试图在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数的情况下，这样做会引起重复定义这样的错误。即使加上#ifndef #define #endif或者#pragma once也不行。

使用类的静态成员变量必须先初始化。

例子，使用类的静态成员变量

#include <stdio.h>

class Point{

public:

Point(){

m_nPointCount++;

}

~Point(){

m_nPointCount--;

}

static void output(){

printf("%d\n", m_nPointCount);

}

private:

static int m_nPointCount;

};

void main(){

Point pt;

pt.output();

}

按Ctrl+F7编译无错误，按F7生成EXE程序时报链接错误

error LNK2001: unresolved external symbol "private: static int Point::m_nPointCount" (?m_nPointCount@Point@@0HA)

这是因为类的静态成员变量在使用前必须先初始化。

在main()函数前加上int Point::m_nPointCount = 0;

再编译链接无错误，运行程序将输出1。

2.静态数据成员被类的所有对象所共享，包括该类派生类的对象。即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。

举例如下：
class base{
public :
static int _num;//声明
};
int base::_num=0;//静态数据成员的真正定义

class derived:public base{
};

main()
{
base a;
derived b;
a._num++;
cout<<"base class static data number _num is"<<a._num<<endl;
b._num++;
cout<<"derived class static data number _num is"<<b._num<<endl;
}
// 结果为1,2;可见派生类与基类共用一个静态数据成员。

3.静态数据成员可以成为成员函数的可选参数，而普通数据成员则不可以（因为普通数据成员还没有经过实例化）。举例如下：
class base{
public :
static int _staticVar;
int _var;
void foo1(int i=_staticVar);//正确,_staticVar为静态数据成员
void foo2(int i=_var);//错误,_var为普通数据成员
};

4.静态数据成员的类型可以是所属类的类型，而普通数据成员（包含实际的值，数据成员循环嵌套都“存储”在class中会造成class的结构非常庞大）则不可以。普通数据成员的只能声明为所属类类型的指针或引用（只是传值）。

5.const 成员函数的 const 只用于修饰 this 指针。由于 static 数据成员是整个类公有的，编译器也不会添加 this 指针。静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下：
class base{
public:
base(){_i=0;_val=0;}

mutable int _i;
static int _staticVal;
int _val;
void test() const{//const 成员函数

_i++;//正确，mutable数据成员
_staticVal++;//正确，static数据成员
_val++;//错误
}
};
int base::_staticVal=0;

静态成员函数

可以将成员函数声明为静态的（函数声明必须包含关键字static，但如果函数定义是独立的，则其中不能包含关键字static），这样做有两个重要的成果。

首先，不能通过对象调用静态成员函数；实际上，静态成员函数甚至不能使用this指针。如果静态成员函数是在公共部分声明的，则可以使用类名和作用域解析运算符来调用它。

静态成员函数不与特定的对象相关联，因此只能使用静态数据成员。！！！！

同样，可以使用静态成员函数设置类级（classwide）标记，以控制某些接口的行为。例如，类级标记可以控制显示类内容的方法所使用的格式。？？？？？

1.静态成员函数的地址可用普通函数指针储存，而普通成员函数地址需要用类成员函数指针来储存。所以不能通过类名（类成员函数指针）来调用类的非静态成员函数（普通函数指针）。

举例如下：
class base{
static int func1();
int func2();
};

int (*pf1)()=&base::func1;//普通的函数指针
int (base::*pf2)()=&base::func2;//成员函数指针

例子：通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数

class Point

{

public:

void init()

{

}

static void output()

{

}

};

void main()

{

Point::init();

Point::output();

}

编译出错：error C2352: 'Point::init' : illegal call of non-static member function

结论：不能通过类名来调用类的非静态成员函数。

2.静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下：
class base{
virtual static void func1();//错误
static void func2() const;//错误
static void func3() volatile;//错误
};

3. 类的对象可以使用静态成员函数和非静态成员函数

例子，通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数

将上例的main()改为：

void main()

{

Point pt;

pt.init();

pt.output();

}

编译通过。

4.因为静态成员函数属于整个类，在类实例化对象之前就已经分配空间了，而类的非静态成员必须在类实例化对象后才有内存空间，所以这个调用就出错了，就好比没有声明一个变量却提前使用它一样。结论：静态成员函数中不能引用非静态成员。反之非静态成员函数可以引用静态成员。

例子，在类的静态成员函数中使用类的非静态成员

#include <stdio.h>