C++中的静态数据成员的作用与好处

静态成员如果有n个同类的对象，那么每一个对象都分别有自己的数据成员，不同对象的数据成员各自有值，互不相干。但是有时人们希望有某一个或几个数据成员为所有对象所共有。这样可以实现数据共享。

在前面介绍过全局变量能够实现数据共享。

如果在一个程序文件中有多个函数，在每一个函数中都可以改变全局变量的值，全局变量的值为各函数共享。但是用全局变量的安全性得不到保证，由于在各处都可以自由地修改全局变量的值，很有可能偶一失误，全局变量的值就被修改，导致程序的失败。因此在实际工作中很少使用全局变量。

如果想在同类的多个对象之间实现数据共享，也不要用全局对象，可以用静态的数据成员。

静态数据成员是一种特殊的数据成员。它以关键字static开头。例如

class Box

{

public :

int volume（ ）；

private :

static int height; //把height定义为静态的数据成员

int width; int length;

};

如果希望各对象中的height的值是一样的，就可以把它定义为静态数据成员，这样它就为各对象所共有，而不只属于某个对象的成员，所有对象都可以引用它。

静态的数据成员在内存中只占一份空间。每个对象都可以引用这个静态数据成员。静态数据成员的值对所有对象都是一样的。如果改变它的值，则在各对象中这个数据成员的值都同时改变了。这样可以节约空间，提高效率。

关于静态数据成员的几点说明：

在前面我们已经强调： 如果只声明了类而未定义对象，则类的一般数据成员是不占内存空间的，只有在定义对象时，才为对象的数据成员分配空间。

但是静态数据成员不属于某一个对象，在为对象所分配的空间中不包括静态数据成员所占的空间。静态数据成员是在所有对象之外单独开辟空间。只要在类中定义了静态数据成员，即使不定义对象，也为静态数据成员分配空间，它可以被引用。在一个类中可以有一个或多个静态数据成员，所有的对象共享这些静态数据成员，都可以引用它。

我们已经知道了静态变量的概念： 如果在一个函数中定义了静态变量，在函数结束时该静态变量并不释放，仍然存在并保留其值。

现在讨论的静态数据成员也是类似的，它不随对象的建立而分配空间，也不随对象的撤销而释放（一般数据成员是在对象建立时分配空间，在对象撤销时释放）。静态数据成员是在程序编译时被分配空间的，到程序结束时才释放空间。

静态数据成员可以初始化，但只能在类体外进行初始化。如

int Box::height=10; //表示对Box类中的数据成员初始化

其一般形式为

数据类型类名：：静态数据成员名=初值；

不必在初始化语句中加static。

注意： 不能用参数初始化表对静态数据成员初始化。如在定义Box类中这样定义构造函数是错误的：

Box（int h,int w,int len）：height（h）{ } //错误，height是静态数据成员

如果未对静态数据成员赋初值，则编译系统会自动赋予初值0。

静态数据成员既可以通过对象名引用，也可以通过类名来引用。请观察下面的程序。

例9.10 引用静态数据成员。

cout《a.height《endl; //通过对象名a引用静态数据成员

cout《b.height《endl; //通过对象名b引用静态数据成员

cout《Box::height《endl; //通过类名引用静态数据成员

cout《a.volume（ ）《endl; //调用volume函数，计算体积，输出结果}

上面3个输出语句的输出结果相同（都是10）。这就验证了所有对象的静态数据成员实际上是同一个数据成员。

请注意： 在上面的程序中将height定义为公用的静态数据成员，所以在类外可以直接引用。可以看到在类外可以通过对象名引用公用的静态数据成员，也可以通过类名引用静态数据成员。即使没有定义类对象，也可以通过类名引用静态数据成员。这说明静态数据成员并不是属于对象的，而是属于类的，但类的对象可以引用它。

如果静态数据成员被定义为私有的，则不能在类外直接引用，而必须通过公用的成员函数引用。

有了静态数据成员，各对象之间的数据有了沟通的渠道，实现数据共享，因此可以不使用全局变量。

全局变量破坏了封装的原则，不符合面向对象程序的要求。但是也要注意公用静态数据成员与全局变量的不同，静态数据成员的作用域只限于定义该类的作用域内（如果是在一个函数中定义类，那么其中静态数据成员的作用域就是此函数内）。在此作用域内，可以通过类名和域运算符“：：”引用静态数据成员，而不论类对象是否存在。

使用静态数据成员应注意的问题

１在文件范围的静态数据成员初始化中不应包括ｓｔａｔｉｃ关键字，否则是个语法错误。

２在文件范围的静态数据成员初始化中，如果没有进行初始化，则该数据成员取本数据类型的初始值，例如：数值类型取０。

３在文件范围的静态数据成员初始化中要使用作用域运算符来标明它所属的类。

４静态数据成员除了要在文件范围内初始化之外，还要遵循类的其他成员所遵循的访问限制。

５类的静态数据成员是属于类的而不是属于哪一个对象的

６在文件范围的静态数据成员初始化中不加访问权限控制符ｐｒｉｖａｔｅ，ｐｕｂｌｉｃ等。

７静态数据成员的空间分配不在构造函数内完成，空间回收也不在析构函数内完成