C++中static修飾符的詳解及其作用介紹

更新時(shí)間：2021年09月07日 11:05:30 作者：我是小白呀

這篇文章主要介紹了C++中static修飾符的詳解及其作用介紹，本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

概述

static (靜態(tài)) 修飾符是用來(lái)控制變量的存儲(chǔ)方式和可見(jiàn)性的. 靜態(tài)局部變量存儲(chǔ)在靜態(tài)區(qū)域:

在這里插入圖片描述

static 的性質(zhì):

局部特性:作用范圍僅限于本函數(shù)
靜態(tài)特性:存儲(chǔ)在靜態(tài)區(qū), 函數(shù)調(diào)用結(jié)束后不孝順而保留原值. 在下一次調(diào)用時(shí), 保留上一次調(diào)用結(jié)束時(shí)的值.

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

在我們定義全局變量的時(shí)候, 我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題:
我們可以在程序各處自由的修改全局變量的值 (不安全).

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的特點(diǎn):

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被所有對(duì)象共享, 在所有對(duì)象之外單獨(dú)開(kāi)辟空間存儲(chǔ)
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員所占空間并不隨某個(gè)對(duì)象的撤銷(xiāo)而釋放
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以在同類(lèi)的多個(gè)對(duì)象之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

在這里插入圖片描述

引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員

Student 類(lèi):

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    static int count;  // 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
    int num;
    string name;
    char gender;
public:
    Student();
    Student(int num, string name, char gender);
    ~Student();
    int getCount() {return count;}
    void display();
};

#endif //PROJECT1_STUDENT_H

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// 類(lèi)外初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
int Student::count = 0;

// 無(wú)參構(gòu)造
Student::Student() : num(-1), name("None"), gender('N') {}

Student::Student(int n, string p, char g) : num(n), name(p), gender(g) {
    count ++;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
    cout << "===============" << endl;
}

Student::~Student() {
    count --;
}

main:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    Student student1(1, "Little white", 'f');
    cout << student1.getCount() << endl;

    Student *pt = new Student(1, "Little white", 'f');
    cout << pt -> getCount() << endl;
    cout << student1.getCount() << endl;

    // 釋放
    delete pt;
    cout << student1.getCount() << endl;

    return 0;
}

輸出結(jié)果:

1
2
2
1

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是 “大家” 的:

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員不屬于某對(duì)象, 而是屬于類(lèi)的所有對(duì)象. 不過(guò), 用類(lèi)的對(duì)象可以引用它
如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被定義為私有的, 則不能在類(lèi)外直接引用, 而必須通過(guò)公用的成員函數(shù)引用
靜態(tài)數(shù)據(jù)成員實(shí)現(xiàn)了各對(duì)象之間的數(shù)據(jù)共享, 同時(shí)避免了使用全局變量破壞了封裝的原則

用類(lèi)名訪問(wèn)數(shù)據(jù)成員

Student 類(lèi):

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char gender;
public:
    static int count;  // 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
    Student();
    Student(int num, string name, char gender);
    ~Student();
    int getCount() {return count;}
    void display();
};

#endif //PROJECT1_STUDENT_H

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// 類(lèi)外初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
int Student::count = 0;

// 無(wú)參構(gòu)造
Student::Student() : num(-1), name("None"), gender('N') {}

Student::Student(int n, string p, char g) : num(n), name(p), gender(g) {
    count ++;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
    cout << "===============" << endl;
}

Student::~Student() {
    count --;
}

main:

int main() {
    
    cout << Student::count << endl;
    Student *pt = new Student(1, "Little white", 'f');
    cout << pt -> getCount() << endl;

    // 釋放
    delete pt;
    cout << Student::count << endl;

    return 0;
}

輸出結(jié)果:

0
1
0

靜態(tài)數(shù)據(jù)成員既可以通過(guò)對(duì)象名引用, 也可以通過(guò)類(lèi)名來(lái)引用. 在作用域內(nèi), 通過(guò)類(lèi)名和運(yùn)算符 “::” 引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員時(shí), 不用考慮該類(lèi)知否有對(duì)象存在.

靜態(tài)成員函數(shù)

成員函數(shù)也可以定義為靜態(tài)的, 我們只需要在類(lèi)聲明函數(shù)的前面加上 static 關(guān)鍵字. 如:

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char gender;
public:
    static int count;  // 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
    Student();
    Student(int num, string name, char gender);
    ~Student();
    static int getCount() {return count;}  // 定義靜態(tài)成員函數(shù)
    void display();
};

#endif //PROJECT1_STUDENT_H

靜態(tài)成員函數(shù)的作用就是為了能處理靜態(tài)數(shù)據(jù)成員, 即不需要 this 指針訪問(wèn)的成員.

重點(diǎn):

靜態(tài)成員的本質(zhì)特征是類(lèi)中所有對(duì)象的 “公共元素”
靜態(tài)成員的語(yǔ)法特征是通過(guò)類(lèi)名和域運(yùn)算符 “::” 引用, 而不只是通過(guò)對(duì)象引用

綜合案例

Student 類(lèi):

#ifndef PROJECT1_STUDENT_H
#define PROJECT1_STUDENT_H

#include <string>
using namespace std;

class Student {
private:
    int num;
    string name;
    char gender;
    int score;
public:
    static int count;  // 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
    static int sum;  // 定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
    Student();
    Student(int num, string name, char gender, int score);
    ~Student();
    static double average() {return (sum / count);}
    static int getCount() {return count;}
    void display();
};

#endif //PROJECT1_STUDENT_H

Student.cpp:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

// 類(lèi)外初始化靜態(tài)數(shù)據(jù)成員
int Student::count = 0;
int Student::sum = 0;

// 無(wú)參構(gòu)造
Student::Student() : num(-1), name("None"), gender('N'), score(-1) {}

Student::Student(int n, string p, char g, int s) : num(n), name(p), gender(g), score(s) {
    count ++;
    sum += s;
}

void Student::display() {
    cout << "num: " << num << endl;
    cout << "name: " << name << endl;
    cout << "gender: " << gender << endl;
    cout << "===============" << endl;
}

Student::~Student() {
    count --;
}

main:

#include "Student.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

    // 創(chuàng)建student數(shù)組
    Student student_array[3] = {
            Student(1, "Little white", 'f', 68),
            Student(2, "Small white", 'f', 78),
            Student(3, "Big white", 'f', 88)
    };

    // 調(diào)試輸出平均分
    cout << "三個(gè)學(xué)生的平均分是: " << Student::average() << endl;

    return 0;
}

輸出結(jié)果: