C++技术——static、单例模型

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本文深入探讨C++中static关键字的使用，包括static成员变量和成员函数的生命周期、存储位置及如何正确初始化。并通过单例模式的实现，展示static在确保类唯一实例中的应用，特别关注LCD设备类的封装，保证程序中LCD操作的一致性和效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一 static成员变量：

生命周期：从定义开始到进程结束，与类关联，独立于对象。

存储：静态局部变量，静态全局变量都存储在数据段

static修饰的成员变量---先于类的对象而存在（可以直接通过类名使用--前提成员是公有）

static修饰的成员变量--是被这个类的所有对象共用

static修饰的成员变量要在类外初始化数据类型类名::变量名 = 值

二 static成员函数：

static修饰成员函数----先于类的对象而存在（可以直接通过类名使用--前提成员是公有）

static修饰的成员函数---该方法没有this指针，在该函数中不能操作非static修饰的成员。

三（好资料转载，关于static 修饰变量、函数具体知识点讲解）点击

四单实例模式--使用静态成员变量+静态成员函数

/* 单实例模型实例：封装LCD设备，无论程序在那访问，
都是通过static LcdDevice* sharedLcdDevice() 来获取LCD，从而操作LCD。
*/
#include <iostream>
using namespace std;
class LcdDevice //LCD类
{	
public:
	static LcdDevice* sharedLcdDevice()//成员方法没有this指针
	{
		if(instance == NULL)//如果为空则调用构造函数，
		//通常整个进程生命周期，因为instance 是静态变量只调用一次。
		{
			instance = new LcdDevice();
		}
		return instance; 
	}

/*把构造函数和拷贝构造函数设置为私有，为了避免下面这两种可以成功调用
LcdDevice mylcd;（声明对象）     LcdDevice mylcd=*lcd;（拷贝对象）
我们希望整个程序调用LCD入口只有LcdDevice* lcd = LcdDevice::sharedLcdDevice():
这样保证了我们整个程序操作的是同一个LCD。
*/
private:   
	LcdDevice()
	{
		//初始化lcd--open， mmap
	}
	LcdDevice(LcdDevice& lcd){}
public:
	~LcdDevice()
	{
		//nmap,close
	}
	void draw_rect()//画矩形模块
	{
		cout<<"draw rect"<<endl;
	}

private:
	int fd;
	int width, height;
	unsigned int *mmp;
	static LcdDevice *instance;//数据段
};
//初始化
LcdDevice *LcdDevice::instance = NULL;//静态数据初始化----在数据段分配空间

void fun()//子函数想操作LCD，通过这样的方式，与main() 操作LCD 可以同步.
{
	//绘图
	LcdDevice* lcd = LcdDevice::sharedLcdDevice();
	lcd->draw_rect();
}

int main(void)
{

	LcdDevice *lcd = LcdDevice::sharedLcdDevice();
	lcd->draw_rect();
	fun();

	//LcdDevice mylcd; 该方式不合适。
	//LcdDevice mylcd=*lcd;该方式不合理
}