C++静态成员与静态成员函数小结 (转载）

类中的静态成员真是个让人爱恨交加的特性。我决定好好总结一下静态类成员的知识点，以便自己在以后面试中，在此类问题上不在被动。

静态类成员包括静态数据成员和静态函数成员两部分。

一 静态数据成员：

类体中的数据成员的声明前加上static关键字，该数据成员就成为了该类的静态数据成员。和其他数据成员一样，静态数据成员也遵守public/protected/private访问规则。同时，静态数据成员还具有以下特点：

1.静态数据成员的定义。

静态数据成员实际上是类域中的全局变量。所以，静态数据成员的定义(初始化)不应该被放在头文件中。

其定义方式与全局变量相同。举例如下：

xxx.h文件

class base{

private:

static const int _i;//声明，标准c++支持有序类型在类体中初始化,但vc6不支持。

};

xxx.cpp文件

const int base::_i=10;//定义(初始化)时不受private和protected访问限制.

注：不要试图在头文件中定义(初始化)静态数据成员。在大多数的情况下，这样做会引起重复定义这样的错误。即使加上#ifndef #define #endif或者#pragma once也不行。

2.静态数据成员被 类 的所有对象所共享，包括该类派生类的对象。即派生类对象与基类对象共享基类的静态数据成员。举例如下：

class base{

public :

static int _num;//声明

};

int base::_num=0;//静态数据成员的真正定义

class derived:public base{

};

main()

{

base a;

derived b;

a._num++;

cout<<"base class static data number _num is"<<a._num<<endl;

b._num++;

cout<<"derived class static data number _num is"<<b._num<<endl;

}

// 结果为1,2;可见派生类与基类共用一个静态数据成员。

3.静态数据成员可以成为成员函数的可选参数，而普通数据成员则不可以。举例如下：

class base{

public :

static int _staticVar;

int _var;

void foo1(int i=_staticVar);//正确,_staticVar为静态数据成员

void foo2(int i=_var);//错误,_var为普通数据成员

};

4.★静态数据成员的类型可以是所属类的类型，而普通数据成员则不可以。普通数据成员的只能声明为 所属类类型的 指针或引用。举例如下：

class base{

public :

static base _object1;//正确，静态数据成员

base _object2;//错误

base *pObject;//正确，指针

base &mObject;//正确，引用

};

5.★这个特性，我不知道是属于标准c++中的特性，还是vc6自己的特性。

静态数据成员的值在const成员函数中可以被合法的改变。举例如下：

class base{

public:

base(){_i=0;_val=0;}

mutable int _i;

static int _staticVal;

int _val;

void test() const{//const 成员函数

_i++;//正确，mutable数据成员

_staticVal++;//正确，static数据成员

_val++;//错误

}

};

int base::_staticVal=0;

二，静态成员函数

静态成员函数没有什么太多好讲的。

1.静态成员函数的地址可用普通函数指针储存，而普通成员函数地址需要用 类成员函数指针来储存。举例如下：

class base{

static int func1();

int func2();

};

int (*pf1)()=&base::func1;//普通的函数指针

int (base::*pf2)()=&base::func2;//成员函数指针

2.静态成员函数不可以调用类的非静态成员。因为静态成员函数不含this指针。

3.静态成员函数不可以同时声明为 virtual、const、volatile函数。举例如下：

class base{

virtual static void func1();//错误

static void func2() const;//错误

static void func3() volatile;//错误

};

引申：静态成员函数作用

（1）可以实现某些特殊的设计模式：如Singleton；

（2）由于没有this指针，可以把某些系统API的回调函数以静态函数的形式封装到类的内部。因为系统API的回调函数通常都是那种非成员函数（孤立函数），没有this指针的。比如你可以在类的内部写一个线程函数供CreateThread创建线程用，如果没有静态函数，那么这种回调函数就必须定义成全局函数（非静态成员函数指针无法转换成全局函数指针），从而影响了OO的“封装性”。

（3）可以封装某些算法，比如数学函数，如ln，sin，tan等等，这些函数本就没必要属于任何一个对象，所以从类上调用感觉更好，比如定义一个数学函数类Math，调用Math::sin(3.14);如果非要用非静态函数，那就必须：

Math math;

math.sin(3.14);

行是行，只是不爽：就为了一个根本无状态存储可言的数学函数还要引入一次对象的构造和一次对象的析构，当然不爽。而且既然有了对象，说不得你还得小心翼翼的定义拷贝构造函数、拷贝赋值运算符等等，对于一些纯算法的东西显然是不合适的。

（4）总之，从OOA/OOD的角度考虑，一切不需要实例化就可以有确定行为方式的函数都应该设计成静态的。

一。静态成员函数中不能调用非静态成员。

二。非静态成员函数中可以调用静态成员。因为静态成员属于类本身，在类的对象产生之前就已经存在了，所以在非静态成员函数中是可以调用静态成员的。

三。静态成员变量使用前必须先初始化，否则会在linker时出错。

四。类的大小为类的非静态成员数据的类型大小之和，也就是说静态成员数据不作考虑。

sizeof是计算栈区空间，static变量是放在静态存储区。