第25课 - 类的静态成员变量

最新推荐文章于 2022-07-17 16:07:33 发布

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本文介绍C++中静态成员变量的概念及其应用场景，包括如何统计类的对象数目，保证程序安全性，并随时获取当前对象数目。文中详细解释了静态成员变量的定义、特性和语法规则。

第25课 - 类的静态成员变量

1. 成员变量的回顾

　　（1）通过对象名能够访问 public 成员变量

　　（2）每个对象的成员变量都是专属的，成员变量不能在对象之间共享

　　这么看，如果多个对象想操作同一个数据，从目前来看只能使用全局变量（每个对象都可以操作全局作用域的全局变量），但是这样存在安全隐患，在现代软件开发中不推荐这种方式。

　　那么，有没有其它更好的方式呢？下面我们就引入了类的静态成员变量的概念。

2. 新的需求

　　（1）统计在程序运行期间某个类的对象数目

　　（2）保证程序的安全性 ==> 不能使用全局变量。由于全局变量在程序的任何地方都可能修改，因此现代的软件开发中不推荐使用全局变量。

　　（3）随时可以获取当前对象的数目

 1 // 由于对象的成员变量都是专属的，成员变量不能在对象之间共享
 2 // 因此下面这种尝试无法统计某个类的对象数目
 3 // 在程序开发中不可能一次就成功，需要进行多次的尝试和优化
 4 
 5 #include <stdio.h>
 6 
 7 class Test
 8 {
 9 private:
10     int mCount;
11 public:
12     Test() : mCount(0)
13     {
14         mCount++;
15     }
16     ~Test()
17     {
18         --mCount;
19     }
20     int getCount()
21     {
22         return mCount;
23     }
24 };
25 
26 
27 Test gTest;
28 
29 int main()
30 {
31     Test t1;
32     Test t2;
33     
34     printf("count = %d\n", gTest.getCount());  // 1
35     printf("count = %d\n", t1.getCount());    // 1
36     printf("count = %d\n", t2.getCount());    // 1
37 
38     return 0;
39 }

解决方案的尝试

3. 静态成员变量

3.1 在C++中可以定义静态成员变量

　　（1）静态成员变量隶属于整个类所有

　　（2）静态成员变量的生命周期不依赖于任何对象，静态成员变量的生命期如同全局变量一样，是程序的运行周期　　【静态成员变量的生命周期和全局变量的生命周期相同】

　　（3）可以通过类名直接访问公有静态成员变量　　　　　　　　　　【类名 :: 静态成员变量名（Class_name :: static_member）】

　　（4）所有对象共享类的静态成员变量

　　（5）可以通过对象名访问公有静态成员变量

3.2 静态成员变量的特性

　　（1）在定义时直接通过 static 关键字修饰

　　（2）静态成员变量不占用对象的空间，需要在类外单独分配空间　　【使用 sizeof() 打印类的大小，可以验证这一点（空类也占用一个字节）】

　　（3）静态成员变量在程序内部位于全局数据区 　　　　　　　　　　【全局变量、static修饰的局部变量、类的静态成员变量这三者都在全局数据区】

3.3 语法规则

　　Type ClassName::VarName = value;　　// 这里前面不用加 static

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 class Test
 4 {
 5 private:
 6     static int cCount;
 7 public:
 8     Test()
 9     {
10         cCount++;
11     }
12     ~Test()
13     {
14         --cCount;
15     }
16     int getCount()
17     {
18         return cCount;
19     }
20 };
21 
22 
23 int Test::cCount = 0;
24 
25 Test gTest;
26 
27 int main()
28 {
29     Test t1;
30 
31     Test t2;
32 
33     printf("count = %d\n", gTest.getCount());   // 3
34     printf("count = %d\n", t1.getCount());       // 3
35 
36     printf("count = %d\n", t2.getCount());  // 3
37 
38     Test* pt = new Test();
39 
40     printf("count = %d\n", pt->getCount()  // 4
41 
42     delete pt;    // 执行了析构函数
43 
44     printf("count = %d\n", gTest.getCount());   // 3
45 
46     return 0;
47 }