C++ 类中的静态成员

类的静态成员

我们可以使用static关键字定义类的静态成员。当我们将类的成员声明为静态时，这意味着无论创建了多少个类的对象，静态成员都只有一份拷贝。

静态成员由类的所有对象共享。如果不存在其他初始化，则所有静态数据在创建第一个对象时初始化为零。我们不能将它放在类定义中，但可以在类外初始化它，如下例所示，通过重新声明静态变量，使用作用域解析运算符::来标识它属于哪个类。

示例

让我们尝试以下示例来理解静态数据成员的概念：

#include <iostream>
 
using namespace std;

class Box {
   public:
      static int objectCount;
      
      // Constructor definition
      Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;
         
         // Increase every time object is created
         objectCount++;
      }
      double Volume() {
         return length * breadth * height;
      }
      
   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

// Initialize static member of class Box
int Box::objectCount = 0;

int main(void) {
   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // Declare box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // Declare box2

   // Print total number of objects.
   cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;

   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

静态函数成员

通过将函数成员声明为静态，使其独立于类的任何特定对象。即使不存在类的任何对象，也可以调用静态成员函数，并且static函数仅使用类名和作用域解析运算符::访问。

静态成员函数只能访问静态数据成员、其他静态成员函数以及类外部的任何其他函数。

静态成员函数具有类作用域，它们无法访问类的this指针。可以使用静态成员函数来确定是否已创建类的某些对象。

示例

让我们尝试以下示例来理解静态函数成员的概念：

#include <iostream>
 
using namespace std;

class Box {
   public:
      static int objectCount;
      
      // Constructor definition
      Box(double l = 2.0, double b = 2.0, double h = 2.0) {
         cout <<"Constructor called." << endl;
         length = l;
         breadth = b;
         height = h;

         // Increase every time object is created
         objectCount++;
      }
      double Volume() {
         return length * breadth * height;
      }
      static int getCount() {
         return objectCount;
      }
      
   private:
      double length;     // Length of a box
      double breadth;    // Breadth of a box
      double height;     // Height of a box
};

// Initialize static member of class Box
int Box::objectCount = 0;

int main(void) {
   // Print total number of objects before creating object.
   cout << "Inital Stage Count: " << Box::getCount() << endl;

   Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // Declare box1
   Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // Declare box2

   // Print total number of objects after creating object.
   cout << "Final Stage Count: " << Box::getCount() << endl;

   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果：

Inital Stage Count: 0
Constructor called.
Constructor called.
Final Stage Count: 2

静态成员的用例

以下是几个用例：

单例模式是一种设计模式，它确保类只有一个实例，并提供对其的全局访问点。这里的静态成员非常适合实现这种模式，因为它们允许维护类的单个共享实例。
静态成员通常用于管理跨类的所有实例共享的共享资源或计数器。
静态成员可用于存储全局配置设置或常量，这对于管理资源池（例如缓存、数据库连接池等）和实现跨实例共享的日志系统非常有用。
静态成员可用于跟踪方法调用。

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