C++ static、const和static const 以及它们的初始化

      const定义的常量在超出其作用域之后其空间会被释放,而static定义的静态常量在函数执行后不会释放其存储空间。

      static表示的是静态的。类的静态成员函数、静态成员变量是和类相关的,而不是和类的具体对象相关的。即使没有具体对象,也能调用类的静态成员函数和成员变量。一般类的静态函数几乎就是一个全局函数,只不过它的作用域限于包含它的文件中。

      类中static成员变量在编译的时候并不分配空间,而且如果想要使用这个static成员必须进行初始化,而且不能在构造函数里初始化,当成全局函数进行初始化

      在C++中,static静态成员变量不能在类的内部初始化。在类的内部只是声明,定义必须在类定义体的外部,通常在类的实现文件中初始化,如:double Account::Rate=2.25;static关键字只能用于类定义体内部的声明中,定义时不能标示为static

      在C++中,const成员变量也不能在类定义处初始化,只能通过构造函数初始化列表进行,并且必须有构造函数。

      const数据成员 只在某个对象生存期内是常量,而对于整个类而言却是可变的因为类可以创建多个对象,不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类的声明中初始化const数据成员,因为类的对象没被创建时,编译器不知道const数据成员的值是什么。

      const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化列表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量,应该用类中的枚举常量来实现,或者static cosnt。

[cpp]  view plain copy
  1. class Test  
  2. {  
  3. public:  
  4.       Test():a(0){}  
  5.       enum {size1=100,size2=200};  
  6. private:  
  7.       const int a;//只能在构造函数初始化列表中初始化  
  8.        static int b;//在类的实现文件中定义并初始化  
  9.       const static int c;//与 static const int c;相同。  
  10. };  
  11.   
  12. int Test::b=0;//static成员变量不能在构造函数初始化列表中初始化,因为它不属于某个对象。  
  13. cosnt int Test::c=0;//注意:给静态成员变量赋值时,不需要加static修饰符。但要加cosnt  

      cosnt成员函数主要目的是防止成员函数修改对象的内容。即const成员函数不能修改成员变量的值,但可以访问成员变量。当方法成员函数时,该函数只能是const成员函数。

      static成员函数主要目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数没有this指针,这导致:1、不能直接存取类的非静态成员变量,调用非静态成员函数2、不能被声明为virtual

关于static、const、static cosnt、const static成员的初始化问题:

1、类里的const成员初始化:

在一个类里建立一个const时,不能给他初值

[cpp]  view plain copy
  1. class foo  
  2. {  
  3. public:  
  4.       foo():i(100){}  
  5. private:  
  6.       const int i=100;//error!!!  
  7. };  
  8. //或者通过这样的方式来进行初始化  
  9. foo::foo():i(100)  
  10. {}  

2、类里的static成员初始化:

      类中的static变量是属于类的,不属于某个对象,它在整个程序的运行过程中只有一个副本,因此不能在定义对象时 对变量进行初始化,就是不能用构造函数进行初始化,其正确的初始化方法是:

数据类型 类名::静态数据成员名=值;

[c-sharp]  view plain copy
  1. class foo  
  2. {  
  3. public:  
  4.       foo();  
  5. private:  
  6.       static int i;  
  7. };  
  8.   
  9. int foo::i=20;  
  10. 这表明:  
  11. 1、初始化在类体外进行,而前面不加static,以免与一般静态变量或对象相混淆  
  12. 2、初始化时不加该成员的访问权限控制符privatepublic等  
  13. 3、初始化时使用作用域运算符来表明它所属的类,因此,静态数据成员是类的成员而不是对象的成员。  

3、类里的static cosnt 和 const static成员初始化

      这两种写法的作用一样,为了便于记忆,在此值说明一种通用的初始化方法:

[cpp]  view plain copy
  1. class Test  
  2. {  
  3. public:  
  4.       static const int mask1;  
  5.       const static int mask2;  
  6. };  
  7. const Test::mask1=0xffff;  
  8. const Test::mask2=0xffff;  
  9. //它们的初始化没有区别,虽然一个是静态常量一个是常量静态。静态都将存储在全局变量区域,其实最后结果都一样。可能在不同编译器内,不同处理,但最后结果都一样。  

这是一个完整的例子:

[cpp]  view plain copy
  1. #ifdef A_H_  
  2. #define A_H_  
  3. #include <iostream>  
  4. using namespace std;  
  5. class A  
  6. {  
  7. public:  
  8.       A(int a);  
  9.       static void print();//静态成员函数  
  10. private:  
  11.       static int aa;//静态数据成员的声明  
  12.        static const int count;//常量静态数据成员(可以在构造函数中初始化)  
  13.        const int bb;//常量数据成员  
  14. };  
  15. int A::aa=0;//静态成员的定义+初始化  
  16. const int A::count=25;//静态常量成员定义+初始化  
  17. A::A(int a):bb(a)//常量成员的初始化  
  18. {  
  19.       aa+=1;  
  20. }  
  21. void A::print()  
  22. {  
  23.       cout<<"count="<<count<<endl;  
  24.       cout<<"aa="<<aa<<endl;  
  25. }  
  26. #endif  
  27. void main()  
  28. {  
  29.       A a(10);  
  30.       A::print();//通过类访问静态成员函数  
  31.       a.print();//通过对象访问静态成员函数  
  32. }  

#include <iostream>
using namespace std;

class BClass
{
public:
 BClass() : i(1), ci(2), ri(i){} // 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
  //普通成员变量也可以放在函数体里,但是本质其实已不是初始化,而是一种普通的运算操作-->赋值运算,效率也低
private:
 int i;                                  // 普通成员变量
 const int ci;                           // 常量成员变量
 int &ri;                                // 引用成员变量
 static int si;                          // 静态成员变量
 //static int si2 = 100;                 // error: 只有静态常量成员变量,才可以这样初始化
 static const int csi;                   // 静态常量成员变量
 static const int csi2 = 100;            // 静态常量成员变量的初始化(Integral type)    (1)
 static const double csd;                // 静态常量成员变量(non-Integral type)
 //static const double csd2 = 99.9;      // error: 只有静态常量整型数据成员才可以在类中初始化
};



### 静态常量 (`static const`) 的用法意义 #### 定义与作用 `static const` 是一种修饰符组合,在 C++ 中用于声明静态常量成员变量。它具有两个主要特性: 1. **`const`**: 表明该变量是一个常量,其值一旦被初始化便不可更改[^1]。 2. **`static`**: 表明该变量属于类本身而非某个具体对象实例,因此在整个程序运行期间仅存在一份副本。 当 `static const` 被用来定义类中的成员变量时,通常表示这是一个全局共享的常数值,并且它的值不会改变。这种设计模式非常适合存储那些对于整个类来说固定不变的数据项。 #### 初始化方式 由于 `static const` 变量是类级别的属性而不是对象级别,所以它们必须在类外部单独定义并初始化(如果是在类内部声明的话),除非它是整型或者枚举类型的字面量表达式,则可以直接在类体内完成初始化操作。 例如下面的例子展示了如何正确地处理这种情况: ```cpp class Example { public: static constexpr int value = 42; // 对于内置类型可以在类内直接初始化 private: static const double pi; }; // 外部链接定义 const double Example::pi = 3.14159265358979323846; ``` 这里需要注意的是,虽然我们能够在某些情况下省略显式的外部分配语句,但对于非简单数据类型而言这一步骤仍然是必需的。 #### 使用场景分析 通过上述讨论可以看出,采用 `static const` 形式的字段主要有以下几个优点: - 提升代码可读性维护便利度; - 减少重复计算带来的性能开销; - 明确表达了程序员意图——即这些特定参数应该保持恒定状态而不应随意修改。 另外值得注意的一点是从标准库角度出发考虑问题也很重要。比如字符串字面量往往会被自动转换成指向字符数组的第一个元素指针形式(`char const*`)来对待[^2]。这就意味着当我们尝试创建一个指向此类资源的引用时需格外小心以免违反只读约束条件从而引发未定义行为风险。 最后关于项目结构方面还有个小贴士就是遵循单一职责原则(Single Responsibility Principle),也就是让每一个源文件专注于解决某一领域内的逻辑关系网絡即可满足大多数实际需求状况下良好组织起来的大规模软件工程项目架构体系构建目标达成所需具备的基础素质之一[^3]。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值