C++靜態成員和非靜態成員的區別和使用

 

• 　　對象與對象之間的成員變量是相互獨立的。要想共用數據，則需要使用靜態成員和靜態方法。
• 　　只要在類中聲明靜態成員變量，即使不定義對象，也可以為靜態成員變量分配空間，進而可以使用靜態成員變量。（因為靜態成員變量在對象創建之前就已經被分配了內存空間）
• 　　靜態成員變量雖然在類中，但它並不是隨對象的建立而分配空間的，也不是隨對象的撤銷而釋放（一般的成員在對象建立時會分配空間，在對象撤銷時會釋放）。靜態成員變量是在程序編譯時分配空間，而在程序結束時釋放空間。
• 　　靜態成員的定義和聲明要加個關鍵static。靜態成員可以通過雙冒號來使用，即<類名>::<靜態成員名>。
• 　　初始化靜態成員變量要在類的外面進行。初始化的格式如下：數據類型  類名::靜態成員變量名 = 初值；
• 　　不能用參數初始化表，對靜態成員變量進行初始化。
• 　　既可以通過類名來對靜態成員變量進行引用，也可以通過對象名來對靜態成員變量進行引用。
• 　　普通成員函數和靜態成員函數的區別是:普通成員函數在參數傳遞時編譯器會隱藏地傳遞一個this指針.通過this指針來確定調用類產生的哪個對象;但是靜態成員函數沒有this指針,不知道應該訪問哪個對象中的數據,所以在程序中不可以用靜態成員函數訪問類中的普通變量.

 

　　下面通過幾個例子來總結靜態成員變量和靜態成員函數的使用規則。

　　一、通過類名調用靜態成員函數和非靜態成員函數

 1 //例子一：通過類名調用靜態成員函數和非靜態成員函數
 2 class Point{
 3 public:
 4     void init()
 5     {}
 6 
 7     static void output()
 8     {}
 9 };
10 
11 void main()
12 {
13     Point::init();//此處編譯錯誤    非靜態成員函數必須和對象對應
14     Point::output();
15 }

　　編譯出錯：錯誤 1 error C2352: “Point::init”: 非靜態成員函數的非法調用

　　結論一：不能通過類名來調用類的非靜態成員函數

 

　　二、通過類的對象調用靜態成員函數和非靜態成員函數

 1 //例子二：通過類的對象調用靜態成員函數和非靜態成員函數
 2 class Point{
 3 public:
 4     void init()
 5     {
 6     }
 7 
 8     static void output()
 9     {}
10 };
11 
12 void main()
13 {
14     Point pt;
15     pt.init();
16     pt.output();
17 }

　　編譯通過。

　　結論二：類的對象可以使用靜態成員函數和非靜態成員函數。

 

　　三、在類的靜態成員函數中使用類的非靜態成員

 1 //例子三：在類的靜態成員函數中使用類的非靜態成員
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4 
 5 class Point{
 6 public:
 7     void init()
 8     {
 9     }
10     static void output()
11     {
12         cout << "m_x=" << m_x << endl;//此處編譯錯誤  靜態成員函數中不能引用非靜態成員
13     }
14 private:
15     int m_x;
16 };
17 void main()
18 {
19     Point pt;
20     pt.output();
21 }

　　編譯出錯：IntelliSense: 非靜態成員引用必須與特定對象相對

　　因為靜態成員函數屬於整個類，在類實例化對象之前就已經分配空間了，而類的非靜態成員必須在類實例化對象后才有內存空間，所以這個調用就會出錯，就好比沒有聲明一個變量卻提前使用它一樣。

　　結論三：靜態成員函數中不能引用非靜態成員。

 

　　四、在類的非靜態成員函數中使用類的靜態成員

 1 //例子四：在類的非靜態成員函數中使用類的靜態成員
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4 
 5 class Point{
 6 public:
 7     void init()
 8     {
 9         output();
10     }
11     static void output()
12     {
13     }
14 private:
15     int m_x;
16 };
17 void main()
18 {
19     Point pt;
20     pt.init();
21 }

　　編譯通過。

　　結論四：類的非靜態成員可以調用靜態成員函數，但反之不能。

 

　　五、使用類的靜態成員變量

 1 //例子五：使用類的靜態成員變量
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4 
 5 class Point{
 6 public:
 7     Point()
 8     {
 9         m_nPointCount++;
10     }
11     ~Point()
12     {
13         m_nPointCount++;
14     }
15     static void output()
16     {
17         cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
18     }
19 private:
20     static  int m_nPointCount;
21 };
22 
23 void main()
24 {
25     Point pt;
26     pt.output();
27 }

　　

　　鏈接出錯：error LNK2001: 無法解析的外部符號 "private: static int Point::m_nPointCount" (?m_nPointCount@Point@@0HA)

　　這是因為類的成員變量在使用前必須先初始化。

　　改成如下代碼即可：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 class Point{
 5 public:
 6     Point()
 7     {
 8         m_nPointCount++;
 9     }
10     ~Point()
11     {
12         m_nPointCount++;
13     }
14     static void output()
15     {
16         cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
17     }
18 private:
19     static  int m_nPointCount;
20 };
21 
22 //類外初始化靜態成員變量時，不用帶static關鍵字
23 int Point::m_nPointCount = 0;
24 void main()
25 {
26     Point pt;
27     pt.output();
28 }

　　運行結果：

　　

　　結論五：類的靜態成員變量必須先初始化再使用。