C++静态成员和非静态成员的区别和使用

C++静态成员和非静态成员的区别和使用

• 　　对象与对象之间的成员变量是相互独立的。要想共用数据，则需要使用静态成员和静态方法。
• 　　只要在类中声明静态成员变量，即使不定义对象，也可以为静态成员变量分配空间，进而可以使用静态成员变量。（因为静态成员变量在对象创建之前就已经被分配了内存空间）
• 　　静态成员变量虽然在类中，但它并不是随对象的建立而分配空间的，也不是随对象的撤销而释放（一般的成员在对象建立时会分配空间，在对象撤销时会释放）。静态成员变量是在程序编译时分配空间，而在程序结束时释放空间。
• 　　静态成员的定义和声明要加个关键static。静态成员可以通过双冒号来使用，即<类名>::<静态成员名>。
• 　　初始化静态成员变量要在类的外面进行。初始化的格式如下：数据类型  类名::静态成员变量名 = 初值；
• 　　不能用参数初始化表，对静态成员变量进行初始化。
• 　　既可以通过类名来对静态成员变量进行引用，也可以通过对象名来对静态成员变量进行引用。
• 　　普通成员函数和静态成员函数的区别是:普通成员函数在参数传递时编译器会隐藏地传递一个this指针.通过this指针来确定调用类产生的哪个对象;但是静态成员函数没有this指针,不知道应该访问哪个对象中的数据,所以在程序中不可以用静态成员函数访问类中的普通变量.

　　下面通过几个例子来总结静态成员变量和静态成员函数的使用规则。

　　一、通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数

 1 //例子一：通过类名调用静态成员函数和非静态成员函数
 2 class Point{
 3 public:
 4     void init()
 5     {}
 6
 7     static void output()
 8     {}
 9 };
10
11 void main()
12 {
13     Point::init();//此处编译错误    非静态成员函数必须和对象对应
14     Point::output();
15 }

　　编译出错：错误 1 error C2352: “Point::init”: 非静态成员函数的非法调用

　　结论一：不能通过类名来调用类的非静态成员函数

　　二、通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数

 1 //例子二：通过类的对象调用静态成员函数和非静态成员函数
 2 class Point{
 3 public:
 4     void init()
 5     {
 6     }
 7
 8     static void output()
 9     {}
10 };
11
12 void main()
13 {
14     Point pt;
15     pt.init();
16     pt.output();
17 }

　　编译通过。

　　结论二：类的对象可以使用静态成员函数和非静态成员函数。

　　三、在类的静态成员函数中使用类的非静态成员

 1 //例子三：在类的静态成员函数中使用类的非静态成员
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4
 5 class Point{
 6 public:
 7     void init()
 8     {
 9     }
10     static void output()
11     {
12         cout << "m_x=" << m_x << endl;//此处编译错误  静态成员函数中不能引用非静态成员
13     }
14 private:
15     int m_x;
16 };
17 void main()
18 {
19     Point pt;
20     pt.output();
21 }

　　编译出错：IntelliSense: 非静态成员引用必须与特定对象相对

　　因为静态成员函数属于整个类，在类实例化对象之前就已经分配空间了，而类的非静态成员必须在类实例化对象后才有内存空间，所以这个调用就会出错，就好比没有声明一个变量却提前使用它一样。

　　结论三：静态成员函数中不能引用非静态成员。

　　四、在类的非静态成员函数中使用类的静态成员

 1 //例子四：在类的非静态成员函数中使用类的静态成员
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4
 5 class Point{
 6 public:
 7     void init()
 8     {
 9         output();
10     }
11     static void output()
12     {
13     }
14 private:
15     int m_x;
16 };
17 void main()
18 {
19     Point pt;
20     pt.init();
21 }

　　编译通过。

　　结论四：类的非静态成员可以调用静态成员函数，但反之不能。

　　五、使用类的静态成员变量

 1 //例子五：使用类的静态成员变量
 2 #include <iostream>
 3 using namespace std;
 4
 5 class Point{
 6 public:
 7     Point()
 8     {
 9         m_nPointCount++;
10     }
11     ~Point()
12     {
13         m_nPointCount++;
14     }
15     static void output()
16     {
17         cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
18     }
19 private:
20     static  int m_nPointCount;
21 };
22
23 void main()
24 {
25     Point pt;
26     pt.output();
27 }

　　

　　链接出错：error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int Point::m_nPointCount" (?m_nPointCount@Point@@0HA)

　　这是因为类的成员变量在使用前必须先初始化。

　　改成如下代码即可：

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3
 4 class Point{
 5 public:
 6     Point()
 7     {
 8         m_nPointCount++;
 9     }
10     ~Point()
11     {
12         m_nPointCount++;
13     }
14     static void output()
15     {
16         cout << "m_nPointCount=" << m_nPointCount << endl;
17     }
18 private:
19     static  int m_nPointCount;
20 };
21
22 //类外初始化静态成员变量时，不用带static关键字
23 int Point::m_nPointCount = 0;
24 void main()
25 {
26     Point pt;
27     pt.output();
28 }

　　运行结果：

　　

　　结论五：类的静态成员变量必须先初始化再使用。