类模板与static成员

1.从类模板实例化的每个模板类都有自己的类模板数据成员,该模板类的所有对象共享一个static数据成员

2.和非模板类的static数据成员一样,模板类的static数据成员也应该在文件范围定义和初始化

3.每个模板类有自己的类模板的static数据成员副本


#include<iostream>
const double pi = 3.14159;
using namespace std;
template<typename T>
class Circle//定义一个类模板
{
	T radius;
	static int total;//类模板的静态数据成员(不受public,private之类的影响)
public:
	Circle(T r = 0)
	{
		radius = r;
		total++;
	}
	void Set_Radius(T r)
	{
		radius = r;
	}
	double Get_Radius()
	{
		return radius;
	}
	double Get_Girth()
	{
		return 2 * pi*radius;
	}
	double Get_Area()
	{
		return pi*radius*radius;
	}
	static int showTotal();//类模板的静态成员函数

};
template<typename T>
int Circle<T>::total = 0;//静态成员必须初始化
//类模板的定义
template<typename T>
int Circle<T>::showTotal()
{
	return total;
}

int main()
{
	Circle<int >A, B;//创建2个对象
	A.Set_Radius(16);
	cout << "A的半径为=" << A.Get_Radius() << endl;
	cout << "A的周长为=" << A.Get_Girth() << endl;
	cout << "A的面积=" << A.Get_Area() << endl;
	B.Set_Radius(105);
	cout << "B的半径为=" << B.Get_Radius() << endl;
	cout << "B的周长为=" << B.Get_Girth() << endl;
	cout << "B的面积=" << B.Get_Area() << endl;
	cout << "Total1=" << Circle<int>::showTotal() << endl;//也可以使用A.ShowTotal()或者B.ShowTotal();
	cout << endl;
	cout << endl;

	Circle<double> X(6.23), Y(10.5), Z(25.6);
	cout << "X的半径为" << X.Get_Radius() << endl;
	cout << "X的周长为=" << X.Get_Girth() << endl;
	cout << "X的面积=" << X.Get_Area() << endl;

	cout << "Y的半径为" << Y.Get_Radius() << endl;
	cout << "Y的周长为=" << Y.Get_Girth() << endl;
	cout << "Y的面积=" << Y.Get_Area() << endl;

	cout << "Z的半径为" << Z.Get_Radius() << endl;
	cout << "Z的周长为=" << Z.Get_Girth() << endl;
	cout << "Z的面积=" << Z.Get_Area() << endl;
	cout << "total2=" << Circle<double>::showTotal() << endl;

	cin.get();

	return 0;
}


### C++模板类中静态成员变量的定义初始化 在C++中,模板类中的静态成员变量其他普通类的静态成员变量有所不同。以下是关于如何正确定义和初始化模板类静态成员变量的关键点: #### 1. 模板类静态成员变量的声明 模板类中的静态成员变量需要在其类体内进行声明。例如,在给定的例子中,`TestTemStatic` 类模板中有两个静态成员变量 `knownTypeVar` 和 `unKnownTypeVar` 的声明如下: ```cpp template<typename T> class TestTemStatic { public: static int knownTypeVar; static T unKnownTypeVar; }; ``` #### 2. 静态成员变量的外部定义 为了使编译器能够正确处理模板类中的静态成员变量,必须在外部分别为每个类型的实例化提供具体的定义。 ##### (a) 基本数据类型静态成员变量的初始化 如果静态成员变量是一个基本数据类型(如 `int`),则可以按照以下方式进行定义和初始化: ```cpp // 定义并初始化已知类型的静态成员变量 template<typename T> int TestTemStatic<T>::knownTypeVar = 0; // 初始化为默认值 0 [^1] ``` 这里需要注意的是,即使是在类外定义时也需要显式指定模板参数 `<T>`。 ##### (b) 未知类型静态成员变量的初始化 当静态成员变量依赖于模板参数类型时,则需为其分配初始值的方式取决于该类型的性质。例如: ```cpp // 定义并初始化未知类型的静态成员变量 template<typename T> T TestTemStatic<T>::unKnownTypeVar = T(); // 使用默认构造函数初始化 [^1] ``` 上述代码表示通过调用 `T()` 来创建一个默认对象作为初始值。这种方式适用于具有无参构造函数的任何类型。 #### 3. 利用C++11及以上版本特性简化初始化过程 自C++11起引入了新的语法允许直接在类内部完成某些特定条件下的静态成员变量初始化操作。具体而言,仅限常量表达式的整数型或者枚举类型的静态成员可以直接在线赋初值而无需额外再单独写一次全局作用域内的实现语句。 ```cpp template<typename T> class AnotherExample { public: static constexpr int fixedValue = 42; // 可以内联初始化 [^5] }; // 不需要再次定义fixedValue ``` #### 示例完整代码展示 下面给出完整的例子来演示整个流程: ```cpp #include <iostream> template<typename T> class TestTemStatic { public: static int knownTypeVar; static T unKnownTypeVar; }; // 外部定义及初始化 template<typename T> int TestTemStatic<T>::knownTypeVar = 0; template<typename T> T TestTemStatic<T>::unKnownTypeVar = T(); int main(){ std::cout << "Known Type Var: " << TestTemStatic<int>::knownTypeVar << "\n"; double dVal = 3.14; TestTemStatic<double>::unKnownTypeVar = dVal; std::cout << "Unknown Type Var: " << TestTemStatic<double>::unKnownTypeVar << "\n"; return 0; } ```
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