第11节类的静态成员

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第一:

成员变量的回顾
 通过对象名能够访问 public 成员变量
 每个对象都可以有只属于自己的成员变量
 成员变量不能在对象之间共享

新的需求

 统计类在程序运行期间有多少个对象同时存在
 保证程序的安全性，并随时可以获取对象的数目

第二:

类的静态成员

 在 C++ 中可以定义静态成员变量和静态成员函数
 静态成员属于整个类所有，不需要依赖任何对象
 可以通过类名直接访问 public 静态成员
 可以通过对象名访问 public 静态成员
 静态成员函数可以直接访问静态成员变量

 静态成员变量的定义
― 在定义时直接通过 static 关键字修饰
― 静态成员变量不依赖于任何对象，需要在类外单独分配空间
― 语法规则： Type ClassName::VarName;
 静态成员函数的定义
― 在定义时直接通过 static 关键字修饰
― 其余部分与普通成员函数定义相同

静态成员示例

#include <stdio.h>

class Test//定义一个类
{
private:
    static int cI;//静态成员变量
public:
    static int GetI()//静态成员函数
    {
        return cI;
    }
    
    static void SetI(int i)//静态成员函数
    {
        cI = i;
    }
    
    void print()//普通成员函数
    {
        printf("cI = %d\n", cI);
    }
};

int Test::cI = 0;//静态成员cI 初始化

int main()
{
    //Test::cI = 5; //错误,不能直接给cI赋值,要通过静态成员函数访问
    Test::SetI(5);
    
    printf("Test::cI = %d\n", Test::GetI());
    
    Test t1;
    Test t2;
    
    //类的所有对象共享静态变量cI 
    t1.print();
    t2.print();
    
    t1.SetI(10);
    
    t2.print();
    
    printf("Test::cI = %d\n", Test::GetI());
    
    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

类的静态成员

 从命名空间的角度
 类的静态成员只是类这个命名空间中的全局变量和全局函数
 不同之处只是，类可以对静态成员进行访问权限的限制，而命名空间不行
 从面向对象的角度
 类的静态成员属于类概念本身
 类的所有对象共享相同的静态成员

第三:

静态成员的应用
统计某个类的对象数目

#include <stdio.h>

class Test
{
private:
    static int cCount;
public:
    static int GetCount()
    {
        return cCount;
    }
    
    Test()
    {
        cCount++;
    }
    
    ~Test()
    {
        cCount--;
    }
};

int Test::cCount;

void run()
{
    Test ta[100];
    
    printf("Number of Object: %d\n", Test::GetCount());
}

int main()
{
    //定义二个对象
    Test t1;
    Test t2;
    
    printf("Number of Object: %d\n", Test::GetCount());
        
    //定义数组ta里面的100个对象
    run();
    //ta里面的100个对象销毁    

    printf("Number of Object: %d\n", Test::GetCount());
    
    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;//定义二个对象销毁
}

第四:

C++ 对象模型初探

下面的程序输出什么？

全部是12个字节

 C++ 类对象中的成员变量和成员函数是分开存储的
 成员变量
― 普通成员变量：存储于对象中，与 struct 变量有相同的内存布局和字节对齐方式
― 静态成员变量：存储于全局数据区中
 成员函数
― 存储于代码段中

 C++ 中的 class 从面向对象理论出发，将变量和函数集中定义在一起，用于描述现实世界中的类
 从计算机的角度，程序依然由 数据段 和 代码段

C++编译器的内部处理

 静态成员函数与普通成员函数的区别
 静态成员函数不包含指向具体对象的指针
 普通成员函数包含一个指向具体对象的指针

C++ 中类的普通成员函数都隐式包含一个指向当前对象的 this 指针。

静态成员与非静态成员的区别

#include <stdio.h>

class Test
{
    int i;
    int j;
    int k;
    
    static int c;//静态成员函数没有this指针
public:
    Test(int i, int j, int k)
    {
        //this指针存在于C++编译器中
        this->i = i;
        this->j = j;
        this->k = k;
    }
    
    void print()
    {
        printf("Object Address: %08X\n", this);
        printf("&c = %08X, c = %d\n", &c, c);
        printf("&i = %08X, i = %d\n", &i, i);
        printf("&j = %08X, j = %d\n", &j, j);
        printf("&k = %08X, k = %d\n", &k, k);
    }
};

int Test::c;

int main()
{
    Test t1(0, 1, 2);
    Test t2(3, 4, 5);
    
    printf("t1 Address: %08X\n", &t1);
    t1.print();
    printf("t2 Address: %08X\n", &t2);
    t2.print();
    
    printf("Press any key to continue...");
    getchar();
    return 0;
}

小结

 C++ 类中可以包含属于类概念的静态成员
 静态成员变量在全局数据区分配空间
 静态成员函数不包含隐藏的 this 指针
 通过类名可以直接访问静态成员
 通过对象名可以访问静态成员，所有的对象可以共享同一个类的静态成员

第11节 类的静态成员

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