详解c++中的 static 关键字及作用

注：若没有特指是 静态成员时，默认都是普通成员； 1 类中的普通成员 　　类中的成员变量 和 成员函数 是分开存储的。其中， 　　　　1）每个对象都有独立的成员变量；成员变量可以存储在 栈空间、堆空间、全局数据区； 　　　　2）所有对象共享类的成员函数；成员函数 只能存储在 代码段； 2 类中的静态成员（static） 　　类中的静态成员 　　　　1、用 static关键字 修饰； 　　　　2、可以用 类名::成员名 访问 静态成员； 　　　　3、静态成员 属于 整个类； 　　　　4、静态成员 是所属类的成员，其它类不能访问； 　　　　5、静态成员的内存分配 是 唯一的； 　　1) 静态成员变 在C++中，`static`关键字有着多重含义，特别是在类的上下文中，它用来定义静态成员变量和静态成员函数。让我们深入探讨一下这两个概念。 ### 静态成员变量 静态成员变量是属于整个类而不是类的任何特定实例的。这意味着，无论创建了多少个对象，静态成员变量只有一个副本，所有对象共享这个副本。以下是一些关于静态成员变量的关键点： 1. **唯一性**：静态成员变量在内存中只有一份，存储在全局数据区。 2. **访问方式**：可以通过类名直接访问，也可以通过对象名访问（如果权限允许）。 3. **生命周期**：静态成员变量的生命周期始于程序运行时，直到程序结束。 4. **初始化**：静态成员变量必须在类外定义和初始化，因为它们不是随着对象的创建而分配的。 5. **共享**：所有类的对象都共享同一个静态成员变量的值。 6. **安全性**：静态成员变量可以用于实现多个对象间的数据共享，同时保持封装性，因为它们不是对象的一部分，无法通过对象直接访问（除非声明为公有）。 下面是一个示例： ```cpp class Test { public: static int a; }; int Test::a = 1; int main() { Test t1, t2; cout << t1.a << endl; // 输出 1 cout << t2.a << endl; // 输出 1 Test::a = 2; cout << t1.a << endl; // 输出 2 cout << t2.a << endl; // 输出 2 } ``` ### 静态成员函数 静态成员函数与非静态成员函数的主要区别在于，它们不与任何特定对象关联，它们可以没有`this`指针。这带来以下特点： 1. **无`this`指针**：静态成员函数不能访问非静态成员变量，因为它们不知道哪个对象正在调用它们。 2. **访问权限**：静态成员函数可以访问类内的所有静态成员，包括私有和保护的。 3. **使用场景**：常用于提供类的工具函数，或者在不涉及类实例的状态时的操作。 下面是一个例子： ```cpp class Test { public: static void print() { /* 不依赖this指针 */ } }; int main() { Test::print(); // 可以直接通过类名调用 } ``` ### 特殊用法 - 静态成员变量可以作为其他函数（包括静态成员函数）的默认参数。 - 静态成员变量可以是类类型的实例（指针或引用），但普通成员变量不能直接声明为类类型，只能是类类型的指针或引用。 ### const 函数与静态成员变量 在`const`成员函数中，普通成员变量是不可修改的，因为`const`修饰的是当前对象。然而，静态成员变量不受此限制，因为它们不属于任何对象，而是属于整个类。 总结来说，`static`关键字在C++中提供了类的静态成员变量和函数，使得我们可以实现跨对象的数据共享和不依赖对象状态的函数。理解和合理使用`static`关键字是提升C++编程技能的重要一环。