這篇文章主要介紹了深入解析C++編程中的靜態成員函數,是C++入門學習中的基礎知識,需要的朋友可以參考下

C++靜態成員函數

與數據成員類似，成員函數也可以定義為靜態的，在類中聲明函數的前面加static就成了靜態成員函數。如

?

1	staticint volume( );

和靜態數據成員一樣，靜態成員函數是類的一部分，而不是對象的一部分。

如果要在類外調用公用的靜態成員函數，要用類名和域運算符“::”。如

?

1	Box::volume( );

實際上也允許通過對象名調用靜態成員函數，如

?

1	a.volume( );

但這并不意味著此函數是屬于對象a的，而只是用a的類型而已。

與靜態數據成員不同，靜態成員函數的作用不是為了對象之間的溝通，而是為了能處理靜態數據成員。

我們知道，當調用一個對象的成員函數(非靜態成員函數)時，系統會把該對象的起始地址賦給成員函數的this指針。而靜態成員函數并不屬于某一對象，它與任何對象都無關，因此靜態成員函數沒有this指針。既然它沒有指向某一對象，就無法對一個對象中的非靜態成員進行默認訪問（即在引用數據成員時不指定對象名）。

可以說，靜態成員函數與非靜態成員函數的根本區別是：非靜態成員函數有this指針，而靜態成員函數沒有this指針。由此決定了靜態成員函數不能訪問本類中的非靜態成員。

靜態成員函數可以直接引用本類中的靜態數據成員，因為靜態成員同樣是屬于類的，可以直接引用。在C++程序中，靜態成員函數主要用來訪問靜態數據成員，而不訪問非靜態成員。

假如在一個靜態成員函數中有以下語句：

?

1 2	cout<<height<<endl;//若height已聲明為static，則引用本類中的靜態成員，合法 cout<<width<<endl;//若width是非靜態數據成員，不合法

但是，并不是絕對不能引用本類中的非靜態成員，只是不能進行默認訪問，因為無法知道應該去找哪個對象。

如果一定要引用本類的非靜態成員，應該加對象名和成員運算符“.”。如

?

1	cout<<a.width<<endl;//引用本類對象a中的非靜態成員

假設a已定義為Box類對象，且在當前作用域內有效，則此語句合法。

通過下面這個例子可以具體了解有關引用非靜態成員的具體方法。

[例] 靜態成員函數的應用。

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

#include <iostream> usingnamespace std; classStudent????????? //定義Student類 { public: ??Student(intn,inta,floats):num(n),age(a),score(s){ }?? //定義構造函數 ??voidtotal( ); ??staticfloat average( );?? //聲明靜態成員函數 private: ??intnum; ??intage; ??floatscore; ??staticfloat sum;????? //靜態數據成員 ??staticint count;????? //靜態數據成員 }; voidStudent::total( )?????????? //定義非靜態成員函數 { ??sum+=score;?????????????//累加總分 ??count++;???????????????//累計已統計的人數 } floatStudent::average( )???????? //定義靜態成員函數 { ??return(sum/count); } floatStudent::sum=0;?????????? //對靜態數據成員初始化 intStudent::count=0;?????????? //對靜態數據成員初始化 intmain( ) { ??Student stud[3]={?????????? //定義對象數組并初始化 ???Student(1001,18,70), ???Student(1002,19,78), ???Student(1005,20,98) ??}; ??intn; ??cout<<"please input the number of students:"; ??cin>>n;???????????????//輸入需要求前面多少名學生的平均成績 ??for(inti=0;i<n;i++)???????? //調用3次total函數 ???stud[i].total( ); ??cout<<"the average score of "<<n<<" students is "<<Student::average( )<<endl; ??//調用靜態成員函數 ??return0; }

運行結果為：

?

1 2	please input the number of students:3↙ the average score of 3 students is 82.3333

關于靜態成員函數成員的幾點說明：
在主函數中定義了stud對象數組，為了使程序簡練，只定義它含3個元素，分別存放3個學生的數據。程序的作用是先求用戶指定的n名學生的總分，然后求平均成績(n由用戶輸入)。
在Student類中定義了兩個靜態數據成員sum(總分)和count(累計需要統計的學生人數)， 這是由于這兩個數據成員的值是需要進行累加的，它們并不是只屬于某一個對象元素，而是由各對象元素共享的，可以看出： 它們的值是在不斷變化的，而且無論對哪個對象元素而言，都是相同的，而且始終不釋放內存空間。
total是公有的成員函數，其作用是將一個學生的成績累加到sum中。公有的成員函數可以引用本對象中的一般數據成員(非靜態數據成員)，也可以引用類中的靜態數據成員。score是非靜態數據成員，sum和count是靜態數據成員。
average是靜態成員函數，它可以直接引用私有的靜態數據成員(不必加類名或對象名)， 函數返回成績的平均值。
在main函數中，引用total函數要加對象名(今用對象數組元素名)， 引用靜態成員函數average函數要用類名或對象名。
請思考，如果不將average函數定義為靜態成員函數行不行？程序能否通過編譯？需要作什么修改？為什么要用靜態成員函數？請分析其理由。

C++ static靜態成員變量和靜態成員函數
一般情況下，如果有N個同類的對象，那么每一個對象都分別有自己的成員變量，不同對象的成員變量各自有值，互不相干。但是有時我們希望有某一個或幾個成員變量為所有對象共有，這樣可以實現數據共享。

可以使用全局變量來達到共享數據的目的。例如在一個程序文件中有多個函數，每一個函數都可以改變全局變量的值，全局變量的值為各函數共享。但是用全局變量的安全性得不到保證，由于在各處都可以自由地修改全局變量的值，很有可能偶然失誤，全局變量的值就被修改，導致程序的失敗。因此在實際開發中很少使用全局變量。

如果想在同類的多個對象之間實現數據共享，也不要用全局變量，那么可以使用靜態成員變量。
static靜態成員變量

靜態成員變量是一種特殊的成員變量，它以關鍵字 static 開頭。例如：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

classStudent{ private: ??char*name; ??intage; ??floatscore; ??staticint num; //將num定義為靜態成員變量 public: ??Student(char*, int,float); ??voidsay(); };

這段代碼聲明了一個靜態成員變量 num，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，這就意味著，即使創建多個對象，也只為 num 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 num，也會影響到其他對象。

static 成員變量必須先初始化才能使用，否則鏈接錯誤。例如：

?

1	intStudent::num; //初始化

也可以在初始化時賦初值：

?

1	intStudent::num = 10; //初始化同時賦值

初始化時可以不加 static，但必須要有數據類型。被 private、protected、public 修飾的 static 成員變量都可以用這種方式初始化。

注意：static 成員變量的內存空間既不是在聲明類時分配，也不是在創建對象時分配，而是在初始化時分配。

static 成員變量既可以通過對象來訪問，也可以通過類來訪問。通過類來訪問的形式為：

?

1

類名::成員變量;

例如：

?

1 2 3 4 5

//通過類來訪問 Student::num = 10; //通過對象來訪問 Student stu; stu.num = 10;

這兩種方式是等效的。

注意：static 成員變量與對象無關，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：

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

#include <iostream> usingnamespace std; classStudent{ private: ??char*name; ??intage; ??floatscore; ??staticint num; //將num定義為靜態成員變量 public: ??Student(char*, int,float); ??voidsay(); }; intStudent::num = 0; //初始化靜態成員變量 Student::Student(char*name, intage, floatscore){ ??this->name = name; ??this->age = age; ??this->score = score; ??num++; } voidStudent::say(){ ??//在普通成員函數中可以訪問靜態成員變量 ??cout<<name<<"的年齡是 "<<age<<"，成績是 "<<score<<"（當前共"<<num<<"名學生）"<<endl; } intmain(){ ??//使用匿名對象 ??(newStudent("小明", 15, 90))->say(); ??(newStudent("李磊", 16, 80))->say(); ??(newStudent("張華", 16, 99))->say(); ??(newStudent("王康", 14, 60))->say(); ??return0; }

運行結果：

?

1 2 3 4

小明的年齡是 15，成績是 90（當前共1名學生） 李磊的年齡是 16，成績是 80（當前共2名學生） 張華的年齡是 16，成績是 99（當前共3名學生） 王康的年齡是 14，成績是 60（當前共4名學生）

本例中將 num 聲明為靜態成員變量，每次創建對象時，會調用構造函數，將 num 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 say 函數，不再進行其他操作。不過請注意，使用匿名對象有內存泄露的風險。

關于靜態數據成員的幾點說明：?
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，編譯時在靜態數據區分配內存，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：

?

1	intStudent::num = 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，一般是 0。靜態數據區的變量都有默認的初始值，而動態數據區（堆區、棧區）的變量默認是垃圾值。

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。
static靜態成員函數

在類中，static 除了聲明靜態成員變量，還可以聲明靜態成員函數。普通成員函數可以訪問所有成員變量，而靜態成員函數只能訪問靜態成員變量。

我們知道，當調用一個對象的成員函數（非靜態成員函數）時，系統會把當前對象的起始地址賦給 this 指針。而靜態成員函數并不屬于某一對象，它與任何對象都無關，因此靜態成員函數沒有 this 指針。既然它沒有指向某一對象，就無法對該對象中的非靜態成員進行訪問。

可以說，靜態成員函數與非靜態成員函數的根本區別是：非靜態成員函數有 this 指針，而靜態成員函數沒有 this 指針。由此決定了靜態成員函數不能訪問本類中的非靜態成員。

靜態成員函數可以直接引用本類中的靜態數據成員，因為靜態成員同樣是屬于類的，可以直接引用。在C++程序中，靜態成員函數主要用來訪問靜態數據成員，而不訪問非靜態成員。

如果要在類外調用 public 屬性的靜態成員函數，要用類名和域解析符“::”。如：

?

1	Student::getNum();

當然也可以通過對象名調用靜態成員函數，如：

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1	stu.getNum();

下面是一個完整的例子，通過靜態成員函數獲得學生的平均成績：

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

#include <iostream> usingnamespace std; classStudent{ private: ??char*name; ??intage; ??floatscore; ??staticint num; //學生人數 ??staticfloat total; //總分 public: ??Student(char*, int,float); ??voidsay(); ??staticfloat getAverage(); //靜態成員函數，用來獲得平均成績 }; intStudent::num = 0; floatStudent::total = 0; Student::Student(char*name, intage, floatscore){ ??this->name = name; ??this->age = age; ??this->score = score; ??num++; ??total += score; } voidStudent::say(){ ??cout<<name<<"的年齡是 "<<age<<"，成績是 "<<score<<"（當前共"<<num<<"名學生）"<<endl; } floatStudent::getAverage(){ ??returntotal / num; } intmain(){ ??(newStudent("小明", 15, 90))->say(); ??(newStudent("李磊", 16, 80))->say(); ??(newStudent("張華", 16, 99))->say(); ??(newStudent("王康", 14, 60))->say(); ??cout<<"平均成績為 "<<Student::getAverage()<<endl; ??? ??return0; }

運行結果：

?

1 2 3 4 5

小明的年齡是 15，成績是 90（當前共1名學生） 李磊的年齡是 16，成績是 80（當前共2名學生） 張華的年齡是 16，成績是 99（當前共3名學生） 王康的年齡是 14，成績是 60（當前共4名學生） 平均成績為 82.25

上面的代碼中，將 num、total 聲明為靜態成員變量，將 getAverage 聲明為靜態成員函數。在 getAverage 函數中，只使用了 total、num 兩個靜態成員變量。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入解析C++编程中的静态成员函数的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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