C++语法06-静态成员

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1. 静态数据成员

为了实现同一个类的多个对象之间的数据共享，C++提出了静态数据成员的概念。在一个类中 ，若将一个数据成员说明成static，这种成员被称为静态数据成员。与一般的数据成员不同，无论建立多少个类的对象，都只有一个静态数据成员的拷贝。从而实现了同一个类中的不同对象之间的数据共享。

定义静态数据成员的格式如下：

static 数据类型 数据成员名

说明：

（1）静态数据成员的定义与普通数据成员相似，但前面要加上static关键字。

（2）静态数据成员的初始化与普通数据成员不同。静态数据成员初始化应在类外单独进行，而且应在定义对象之前进行。一般在主函数main之前，类声明之后的特殊地带为它提供定义和初始化。

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初始化的格式如下：
数据类型  类名：：静态数据成员名=初始值；

（3）静态数据成员属于类（准确地说，是属于类对象的集合），而不像普通数据成员那样属于某一对象，因此可以使用使用“类名：”访问静态的数据成员。

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用类名访问静态数据成员的格式如下：
类名：静态数据成员名

（4）静态数据成员与静态变量一样，是在编译时创建并初始化。它在该类的任何对象被建立之前就存在。因此，公有的静态数据成员可以在对象定义之前被访问。对象定义后，公有的静态数据成员，也可以通过对象进行访问。

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对象名.静态数据成员名；
对象指针->静态数据成员名；

（5）私有静态数据成员不能在类外直接访问，必须通过公有的成员函数访问。

（6）C++支持静态数据成员的一个重要原因是可以不必使用全局变量。依赖于全局变量的类几乎都是违反面向对象程序设计的封装特性的。静态数据成员主要用作类的所有对象所共有的数据，如统计总数、平均数等。

2. 静态成员函数

在类定义中，前面有static说明的成员函数被称为静态成员函数。静态成员函数属于整个类，是该类所有对象共享的成员函数，而不是类中的某个对象。

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定义静态成员函数的格式如下：
static  返回类型  静态成员函数名（参数表）;

与静态数据成员类似，调用公有静态成员函数的一般格式有如下几种：
(1) 类名::静态成员函数名（实参名）
(2) 对象.静态成员函数名（实参名）
(3) 对象指针->静态成员函数名（实参名）

例：静态成员函数访问静态数据成员。

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#include<iostream>
using namespace std;
class Small_cat{
public:
    Small_cat(double w);
    static void total_disp();
private:
    double weight;
    static double total_weight;
    static double total_number;
};
Small_cat::Small_cat(double w){
    weight=w;
    total_weight+=w;
    total_number++;
}
void Small_cat::display(){
    cout<<"这只小猫的重量是："<<weight<<"千克\n";
}
void Small_cat::total_disp(){
    cout<<total_number<<"只小猫的总重量是："；
    cout<<total_weight<<"千克"<<endl;
}
double Small_cat::total_weight = 0;
double Small_cat::total_number = 0;
int main(){
    Small_cat w1(0.5),w2(0.6),w3(0.4);
    w1.display();
    w2.display();
    w3.display();
    Samll_cat::total_disp();
    
    return 0;
}

下面对静态成员函数的使用再作几点说明：

（1）一般情况下，静态函数成员主要用来访问静态数据成员。当它与静态数据成员一起使用时，达到了对同一个类中对象之间共享数据的目的。

（2）私有静态成员函数不能做类外部的函数和对象访问。

（3）使用静态成员函数的一个原因是，可以用它在建立任何对象之前调用静态成员函数，以处理静态数据成员，这是普通成员函数不能实现的功能。

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int main(){
    Small_cat::total_disp();		//可以用它在建立任何对象之前调用静态成员函数
    Small_cat w1(0.5),w2(0.6),w3(0.4);
    ...
    return 0;    
}

（4）编译系统将静态成员函数限定为内部连接，也就是说，与现行文件相连接的其他文件中的同名函数不会与该函数发生冲突，维护了该函数使用的安全性，这是使用静态成员函数的另一个原因。

（5）静态成员函数是类的一部分，而不是对象的一部分。

（6）静态成员函数与非静态成员函数的重要的区别是：非静态成员函数有this指针，而静态成员函数没有this指针。静态成员函数可以直接访问本类中的静态数据成员，因为静态数据成员同样是属于类的，可以直接访问。一般而言，静态成员函数不访问类中的非静态成员。若确实需要访问非静态数据成员，静态成员函数只能通过对象名（或对象指针、对象引用）访问该对象的非静态成员。

-------------The End-------------
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