难缠的老朋友-static关键字

static关键字

自以为是的碎碎念

总得来说,static关键字使得修饰的部分存储在静态区,并且在程序执行过程中,不会因为自身的作用域而被自动释放销毁,而是一直存在,但并不意味着它能被越域访问;
举个例子,静态局部变量并不会因为所在的函数被执行完成后被释放销毁,但它也只能被该函数访问调用,而不能被别的函数访问,即我上述的越域;

针对这一现象,我现在对于域的理解为一个访问权的范围,而static处理的则是生命周期的问题,以一个函数体为例;

一个函数A的普通的局部变量a,其访问权在函数A手上,当函数A执行完毕后,局部变量a会被释放并销毁;而加上关键字static后,静态变量a不会再因为函数A的执行完毕而被动态释放销毁,但对于变量a的访问权依旧在函数A手上,只是变量a会在程序执行期间一直存在静态区,延长了其生命周期;

还需要强调的是,静态变量只会在第一次进行初始化,后续的数据操作对象是之前的变量的值;

有了上述的结论,就不难理解静态局部和静态全局变量的机制了。


静态成员变量

我们可以使用 static 关键字来把类成员定义为静态的。当我们声明类的成员为静态时,这意味着无论创建多少个类的对象,静态成员都只有一个副本。

静态成员在类的所有对象中是共享的。如果不存在其他的初始化语句,在创建第一个对象时,所有的静态数据都会被初始化为零。我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中,但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化,同时通过classname :: varialblename进行访问;

实例

下面的实例有助于更好地理解静态成员数据的概念:

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
   private:
      double length;     // 长度
      double breadth;    // 宽度
      double height;     // 高度
};
 
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
 
int main(void)
{
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2
 
   // 输出对象的总数
   cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

静态成员函数

如果把函数成员声明为静态的,就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用,静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。

静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。

静态成员函数有一个类范围,他们不能访问类的 this 指针。您可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

静态成员函数与普通成员函数的区别:

  • 静态成员函数没有 this 指针,只能访问静态成员(包括静态成员变量和静态成员函数)。
  • 普通成员函数有 this 指针,可以访问类中的任意成员;而静态成员函数没有 this 指针。

实例

下面的实例有助于更好地理解静态成员函数的概念:

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
      static int objectCount;
      // 构造函数定义
      Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0)
      {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         // 每次创建对象时增加 1
         objectCount++;
      }
      double Volume()
      {
         return length * breadth * height;
      }
      static int getCount()
      {
         return objectCount;
      }
   private:
      double length;     // 长度
      double breadth;    // 宽度
      double height;     // 高度
};
 
// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;
 
int main(void)
{
  
   // 在创建对象之前输出对象的总数
   cout << "Inital Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
 
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2
 
   // 在创建对象之后输出对象的总数
   cout << "Final Stage Count: " << Box::getCount() << endl;
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Inital Stage Count: 0
Constructor called.
Constructor called.
Final Stage Count: 2
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