本文主要介绍 C++ 编程语言中类的静态成员的相关知识，同时通过示例代码介绍类的静态成员的使用方法。

1 概述

在 C++ 编程语言中，可以使用 static 关键字来把类的成员声明为静态的。当将类的成员声明为静态时，就意味着无论创建多少个类的对象，该静态成员都只会存在一个副本。

2 静态成员变量

静态成员变量的初始化：不能把静态成员变量的初始化操作放在类的定义中，但可以在类的外部，通过使用作用域运算符“::”来重新声明静态成员变量从而对它进行初始化。

静态成员变量在类的所有对象中是共享的。

2.1 示例1

下面通过示例代码，介绍类的静态成员变量的特性。

示例代码（static_test1.cpp）的内容如下：

#include <iostream>using namespace std;class Box
{
public:// 声明静态成员变量static int objectCount;// 构造函数定义Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0){cout <<"Constructor called." << endl;length = l;breadth = b;height = h;// 每次创建对象时，静态成员变量 objectCount 加1objectCount++;}// 求立方体的体积double Volume(){return (length * breadth * height);}private:double length;     // 长度double breadth;    // 宽度double height;     // 高度
};// （定义并）初始化类 Box 的静态成员变量
int Box::objectCount = 0;int main()
{Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 创建对象box1Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 创建对象box2// 输出已创建的对象的总数cout << "Total objects count is: " << Box::objectCount << endl;return 0;
}

编译并执行上述代码，运行结果如下：

通过示例代码及其运行结果，能够知道：

类 Box 中的静态成员变量 objectCount 是在类外手动进行的初始化，如果将该行注释掉，则会报错，错误信息如下：

这说明在上述示例代码中，创建对象时，类中的静态成员变量并未进行初始化；
类 Box 中的的静态成员变量 objectCount 在对个对象中共用一个副本，所以创建两个对象后，objectCount 的值变为 2 了。

2.2 示例2

展示另外一个静态成员变量的用法示例，在本示例中，通过使用类的静态成员变量，能够跟踪类的构造与析构函数的调用情况。

示例代码（static_test2.cpp）的内容如下：

#include <iostream>using namespace std;class Cpoint
{
public:// 声明静态成员变量static int m_nConsTime;static int m_nDesTime;// 构造函数定义Cpoint(int x, int y){xp = x;yp = y;// 每次创建对象时，静态成员变量 m_nConsTime 加1m_nConsTime++;cout << "[Cpoint] Constructor called: " << m_nConsTime << endl;}// 析构函数定义~Cpoint(){// 每次调用析构函数时，静态成员变量 m_nDesTime 加1m_nDesTime++;cout << "[Cpoint] Destructor called:" << m_nDesTime << endl;}private:int xp;int yp;
};// （定义并）初始化类的静态成员变量
int Cpoint::m_nConsTime = 0;
int Cpoint::m_nDesTime = 0;class CRect
{
public:// 构造函数定义CRect(int x1, int x2):mpt1(x1, x2), mpt2(x1, x2){cout << "[CRect] Constructor called." << endl;}// 析构函数定义~CRect(){cout << "[CRect] Destructor called." << endl;}private:// 创建类Cpoint对象mpt1和mpt2Cpoint mpt1, mpt2;
};int main()
{// 创建类CRect对象pCRect p(10,20);cout << "Hello, world!" << endl;return 0;
}

编译并执行上述代码，运行结果如下：

3 静态成员函数

把类的成员函数声明为静态的，就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。

类的静态成员函数的特点如下：

即使在类对象不存在的情况下，静态成员函数也能被调用——静态成员函数只要使用类名加作用域运算符“::”就可以访问了；
类的静态成员函数只能访问类的静态成员数据、类的其他静态成员函数和类外部的其他函数；
静态成员函数有一个类范围，它不能访问类的 this 指针；
可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建了；
静态成员函数是类的一部分，但是不是对象的一部分。如果要在类外调用公用的静态成员函数，要用类名和作用域运算符“::”（如 Box::volume();），也可以通过对象名调用静态成员函数（如 a.volume();），但是这并不意味着此静态成员函数属于对象a（只是用了 a 的类型而已）；
静态成员函数不属于对象，它与任何对象都是无关的，因此静态成员函数没有 this 指针，也就是说：非静态成员函数有 this 指针，而静态成员函数没有 this 指针。由此决定了静态成员函数不能直接访问本类中的非静态成员。静态成员函数可以直接引用本类中的静态数据成员，因为静态数据成员同样是属于类的。当然，并不是说静态成员函数绝对不能访问本类中的非静态成员，只不过是不能进行默认访问（因为静态成员函数无法知道应该去找哪个对象的非静态成员），如果非要引用本类中的非静态成员，应该加上具体的对象名以及成员运算符“.”（例如：cout<<a.width<<endl）。

静态成员函数与普通成员函数的区别：

普通成员函数有 this 指针，可以访问类中的任意成员；而静态成员函数没有 this 指针；
静态成员函数没有 this 指针，只能访问类的静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）、以及类外部的其他函数。

3.1 示例1

下面通过一个示例代码，理解一下类的静态成员函数的概念。

示例代码（static_test3.cpp）的内容如下：

#include <iostream>using namespace std;class Box
{
public:// 声明静态成员变量static int objectCount;// 构造函数定义Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0){cout <<"Constructor called." << endl;length = l;breadth = b;height = h;// 每次创建对象时 objectCount 加 1objectCount++;}// 求立方体的体积double Volume(){return (length * breadth * height);}// 获取已创建的类对象个数static int getCount(){return objectCount;}private:double length;     // 长度double breadth;    // 宽度double height;     // 高度
};// （定义并）初始化类 Box 的静态成员变量objectCount
int Box::objectCount = 0;int main(void)
{// 创建对象前，输出已创建的对象的总数cout << "Inital Stage Count is: " << Box::getCount() << endl;Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 创建对象box1Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 创建对象box2// 创建对象后，输出已创建的对象的总数cout << "Final Stage Count is: " << Box::getCount() << endl;return 0;
}

编译并执行上述代码，运行结果如下：

通过上述示例及执行结果，能够看到，类 Box 的静态成员函数 getCount() 调用了该类的静态成员变量 objectCount 。

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