C++ 类中的static成员的初始化和特点
原文地址:https://blog.csdn.net/men_wen/article/details/64443040
C++ 类中的static成员的初始化和特点
在C++的类中有些成员变量初始化和一般数据类型的成员变量有所不同。以下测试编译环境为:
➜ g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
Target: x86_64-linux-gnu
gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4)
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测试代码(g++编译通过):
#include <iostream>using namespace std;class Test
{
public:Test() : y(1), r(y), d(3){} //对于常量型成员变量和引用型成员变量,必须通过参数化列表的方式进行初始化。~Test(){}int y; //普通变量成员int &r; //引用成员变量const int d; //常量成员变量static int c; //静态成员变量static const int x = 2.1; //静态常量整型成员变量static const int xx; //静态常量整型成员变量声明static const double z; //静态常量非整型成员变量声明static const float zz = 6.6; //静态常量非整型成员变量
};const int Test::xx = 4; //静态常量整型成员变量定义
const double Test::z = 5.1; ////静态常量非整型成员变量定义
int Test::c = 2;int main(void)
{cout << Test::x << endl; return 0;
}
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这些特殊类型的成员变量主要有:
1. 引用
2. 常量
3. 静态变量
4. 静态整型常量
5. 静态非整型常量
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对于==1. 引用==和==2. 常量==,成员变量必须通过构造函数的==参数列表==的方式初始化。例如:上述程序中的r 和 d 变量的初始化。
对于==3. 静态变量==,static成员变量需要在类定义体外进行初始化与定义,因为static数据成员独立该类的任意对象存在,它是与类关联的对象,不与类对象关联。例如:上述程序中的c变量的初始化。
对于==4. 静态整型常量==,该类型成员可以直接在类中初始化,也可以在类中声明,在类定义体外进行定义。例如:上述程序中的x和xx变量。
对于==5. 静态非整型常量==,该类型也是可以在类中声明在类定义体外进行定义,或者直接在类中定义初始化。例如:上述程序中的z和zz变量。
结论:
静态成员属于类作用域,但不属于类对象,它的生命周期和普通的静态变量一样,程序运行时进行分配内存和初始化,程序结束时则被释放。所以不能在类的构造函数中进行初始化。
static成员的优点
- static成员的名字是在类的作用域中,因此可以避免与其它类成员或全局对象名字冲突。
- 可以实施封装,static成员可以是私有的,而全局对象不可以。
- 阅读程序容易看出static成员与某个类相关联,这种可见性可以清晰地反映程序员的意图。
static成员函数特点
- 因为static成员函数没有this指针,所以静态成员函数不可以访问非静态成员。
- 非静态成员函数可以访问静态成员。
- 静态数据成员与类的大小无关,因为静态成员只是作用在类的范围而已。
#include <iostream>using namespace std;class test2
{
public:test2(int num) : y(num){}~test2(){}static void testStaticFun(){cout << "y = " << y << endl; //Error:静态成员函数不能访问非静态成员}void testFun(){cout << "x = " << x << endl; }
private:static int x;//静态成员变量的引用性说明int y;
};int test2::x = 10;//静态成员变量的定义性说明int main(void)
{test2 t(100);t.testFun();return 0;
}
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static用法总结
- c语言中:
- 用于函数内部修饰变量,即函数内的静态变量。这种变量的生存期长于该函数,使得函数具有一定的“状态”。使用静态变量的函数一般是不可重入的,也不是线程安全的,比如strtok(3)。
- 用在文件级别(函数体之外),修饰变量或函数,表示该变量或函数只在本文件可见,其他文件看不到也访问不到该变量或函数。专业的说法叫“具有internal linkage”(简言之:不暴露给别的translation unit)。
- c++语言中(由于C++引入了类,在保持与C语言兼容的同时,static关键字又有了两种新用法):
- 用于修饰类的数据成员,即所谓“静态成员”。这种数据成员的生存期大于class的对象(实例/instance)。静态数据成员是每个class有一份,普通数据成员是每个instance 有一份。
- 用于修饰class的成员函数,即所谓“静态成员函数”。这种成员函数只能访问静态成员和其他静态程员函数,不能访问非静态成员和非静态成员函数。
- 之所以class的静态成员函数不能访问非静态成员和非静态成员函数,是因为static成员函数对this只针对的限制。this指针是指向调用函数的对象,既然static成员函数不属于某个对象,只和类有关,那么static成员函数则不包含this指针,也就无法隐式调用非静态成员了,原因在这里(C++Primer中文第五版p269)。
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