C++ static静态成员变量
在C++中,我們可以使用靜態成員變量來實現多個對象共享數據的目標。靜態成員變量是一種特殊的成員變量,它被關鍵字static修飾,例如:
class Student{ public:Student(char *name, int age, float score);void show(); public:static int m_total; //靜態成員變量 private:char *m_name;int m_age;float m_score; };這段代碼聲明了一個靜態成員變量 m_total,用來統計學生的人數。
static 成員變量屬于類,不屬于某個具體的對象,即使創建多個對象,也只為 m_total 分配一份內存,所有對象使用的都是這份內存中的數據。當某個對象修改了 m_total,也會影響到其他對象。
static 成員變量必須在類聲明的外部初始化,具體形式為:
type class::name = value;type 是變量的類型,class 是類名,name 是變量名,value 是初始值。將上面的 m_total 初始化:
int Student::m_total = 0;靜態成員變量在初始化時不能再加 static,但必須要有數據類型。被 private、protected、public 修飾的靜態成員變量都可以用這種方式初始化。
注意:static 成員變量的內存既不是在聲明類時分配,也不是在創建對象時分配,而是在(類外)初始化時分配。反過來說,沒有在類外初始化的 static 成員變量不能使用。
static 成員變量既可以通過對象來訪問,也可以通過類來訪問。請看下面的例子:
//通過類類訪問 static 成員變量 Student::m_total = 10;//通過對象來訪問 static 成員變量 Student stu("小明", 15, 92.5f); stu.m_total = 20;//通過對象指針來訪問 static 成員變量 Student *pstu = new Student("李華", 16, 96); pstu -> m_total = 20;這三種方式是等效的。
注意:static 成員變量不占用對象的內存,而是在所有對象之外開辟內存,即使不創建對象也可以訪問。
下面來看一個完整的例子:
#include <iostream> using namespace std;class Student{ public:Student(char *name, int age, float score);void show(); private:static int m_total; //靜態成員變量 private:char *m_name;int m_age;float m_score; };//初始化靜態成員變量 int Student::m_total = 0;Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){m_total++; //操作靜態成員變量 } void Student::show(){cout<<m_name<<"的年齡是"<<m_age<<",成績是"<<m_score<<"(當前共有"<<m_total<<"名學生)"<<endl; }int main(){//創建匿名對象(new Student("小明", 15, 90)) -> show();(new Student("李磊", 16, 80)) -> show();(new Student("張華", 16, 99)) -> show();(new Student("王康", 14, 60)) -> show();return 0; }運行結果:
小明的年齡是15,成績是90(當前共有1名學生) 李磊的年齡是16,成績是80(當前共有2名學生) 張華的年齡是16,成績是99(當前共有3名學生) 王康的年齡是14,成績是60(當前共有4名學生)上例中將 m_total 聲明為靜態成員變量,每次創建對象時,會調用構造函數使 m_total 的值加 1。
之所以使用匿名對象,是因為每次創建對象后只會使用它的 show() 函數,不再進行其他操作。不過使用匿名對象無法回收內存,會導致內存泄露,在中大型程序中不建議使用。
解析說明
1 一個類中可以有一個或多個靜態成員變量,所有的對象都共享這些靜態成員變量,都可以引用它。
2 static 成員變量和普通 static 變量一樣,都在內存分區中的全局數據區分配內存,到程序結束時才釋放。這就意味著,static 成員變量不隨對象的創建而分配內存,也不隨對象的銷毀而釋放內存。而普通成員變量在對象創建時分配內存,在對象銷毀時釋放內存。
3 靜態成員變量必須初始化,而且只能在類體外進行。例如:
int Student::m_total = 10;初始化時可以賦初值,也可以不賦值。如果不賦值,那么會被默認初始化為 0。
4 靜態成員變量既可以通過對象名訪問,也可以通過類名訪問,但要遵循 private、protected 和 public 關鍵字的訪問權限限制。當通過對象名訪問時,對于不同的對象,訪問的是同一份內存。
總結
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