在C++编程中,静态成员和可变数据成员是两个重要的概念,它们分别提供了不同的功能和使用场景。这里我们将深入探讨这两个概念。
我们来看静态成员。静态成员分为静态数据成员和静态成员函数。静态数据成员是属于类本身而非类的任何特定对象的变量。这意味着所有类的对象共享同一个静态数据成员的值。例如,在`BufferedOutput`类中,`bytecount`就是一个静态数据成员,无论创建多少个`BufferedOutput`对象,它们都不会各自保存一份`bytecount`的副本,而是共用一个全局的计数器。在类的声明中声明静态数据成员,然后在外部进行定义,就像示例中那样:
```cpp
class BufferedOutput {
// ...
static long bytecount;
};
long BufferedOutput::bytecount = 0;
```
静态成员函数与普通成员函数的区别在于,它不接收隐含的`this`指针,因此不能访问非静态成员。不过,静态成员函数可以访问静态成员数据,同时也可以被类的非静态成员函数调用。在`BufferedOutput`类中,`ResetCount`函数就是静态成员函数,它可以修改`bytecount`的值。
静态成员遵循类的访问控制规则,所以静态数据成员可以是公有、私有或受保护的,其访问权限仅限于类内部或其友元。在类外可以直接通过类名和作用域解析运算符`::`来访问静态成员,无需创建对象实例。
接下来,我们讨论可变数据成员。在C++中,`mutable`关键字用于声明一个数据成员,使得这个成员可以在常量成员函数中修改。通常,常量成员函数不允许修改任何数据成员,但是当一个数据成员被声明为`mutable`时,这个限制就被打破了。这样做的目的是允许某些“不可见”的内部状态改变,而不会影响对象的外部可见行为。
例如,在`X`类中,`m_accessCount`被声明为`mutable`,因此在`const`成员函数`GetFlag`中可以修改它,即使`GetFlag`不能改变其他非`mutable`的数据成员。这在某些情况下很有用,如日志记录、缓存等,其中对象的状态变化不会影响对象的行为,但需要在常量上下文中进行更新。
总结来说,C++中的静态成员和可变数据成员提供了扩展类行为的手段。静态成员允许类维护全局状态,而不依赖于对象实例,而可变数据成员则允许在常量成员函数中进行特定的修改,保持对象的逻辑不变性。理解并合理运用这两个特性,能够帮助我们编写更灵活、更高效的C++代码。