c++类的静态成员变量/静态成员函数

1. 问题引入

实现功能程序，统计某个类在程序执行期间生成对象的总数：

int global_cnt = ;
class cls 
{
public:
    int a;

    cls();
    ~cls();
};

cls::cls()
{
    ++global_cnt;
}

cls::~cls()
{
    --global_cnt;
}

int main(void)
{
    std::cout << "当前cls对象个数： " << global_cnt << std::endl;

    cls c1;
    cls c2; 

    std::cout << "当前cls对象有个数： " << global_cnt << std::endl;

    return ;
}
           

  这是通过静态全局变量来实现的，在构造函数中自加global_cnt变量，在析构函数自减global_cnt。global_cnt变量位于全局数据区，它不属于具体某个对象。程序功能正确运行。

  若不使用全局变量，还能怎么办？用类的静态成员变量。

2. 静态成员变量

回顾类的普通成员变量，具有的特点是：

(1) 外部可以通过对象名访问public成员变量；

(2) 成员变量是对象所专属的；

(3) 成员变量不能在对象之间共享。

对于类的静态成员变量来说，

(1) 它位于全局数据区，不依赖、也不属于任何对象，而是归属于整个类所有；

(2) 通过类名、也可以通过对象名，访问公有的静态成员变量；

(3) 所有对象共享静态成员变量。

使用静态成员变量也十分简单，

(1) 在定义成员变量时直接通过static关键字修饰

class cls
{
public:
    static int a;   //静态成员变量
}
           

(2) 注意，静态成员变量需要在类的外部分配空间(定义)

采用静态成员变量的程序为：

class cls 
{
public:
    int a;
    static int cnt;

    cls();
    ~cls();

    int get_cnt()
    {
        return cnt;
    }
};

int cls::cnt = ;

cls::cls()
{
    ++cnt;
}

cls::~cls()
{
    --cnt;
}

int main(void)
{
    std::cout << "当前cls对象个数为: " << c1.get_cnt() << std::endl;

    cls c1;
    cls c2;

    std::cout << "当前cls对象个数为: " << c1.get_cnt() << std::endl;

    return ;
}
           

3. 静态成员函数

  如上代码，要得到cnt的值，就需要定以一个对象，通过对象去调用类的普通方法get_cnt()。假设我们想实现类似静态成员变量的功能，在没有定义类的前提下也可以获取cnt数值，有什么办法？那就要用静态成员函数了。

跟类的静态成员变量类似，静态成员函数：

(1) 归属于整个类所有；

(2) 既可以通过类名，也可以通过函数名访问静态成员变量；

(3) 不含有this指针，具体原因在前面this指针文章有说到，http://blog.csdn.net/qq_29344757/article/details/76427588；

(4) 不能访问类中的普通成员变量和普通成员函数，即只能访问类中的静态成员变量和静态成员函数。为什么？

对于普通成员方法：

class cls
{
public:
    static a;
    void SetVal(int i)
    {
        a = i;
    }
}
           

SetVal()方法的实现其实质是：

void SetVal(int i)
{
    this->a = i;
}
           

  所有类的对象都共享位于代码段的成员函数，普通成员变量位于某个对象的堆栈空间，即普通成员变量在对象间不共享。方法通过this指针区分对象各自的堆栈的成员变量，静态成员函数不含有this指针，无法区分，也就无法访问普通成员变量咯。

在定义成员函数时直接通过static关键字修饰：

class cls
{
public:
    static int func();
    static int func_t()
    {
        //...
    }
}

int func()
{
    //...
}
           

  所以要实现没有定义类的前提下也可以成员函数获取cnt数值，只需要将get_cnt()赋予静态函数的属性即可：

class cls 
{
public:
    int a;
    static int cnt;

    cls();
    ~cls();

    static int get_cnt()
    {
        return cnt;
    }
};

int cls::cnt = ;

cls::cls()
{
    ++cnt;
}

cls::~cls()
{
    --cnt;
}

int main(void)
{

    std::cout << "当前cls对象个数为: " << cls::get_cnt() << std::endl;

    cls c1;
    cls c2; 

    std::cout << "当前cls对象个数为: " << cls::get_cnt() << std::endl;

    cls *c3 = new cls;  
    std::cout << "当前cls对象个数为: " << c1.get_cnt() << std::endl;

    delete c3;
    std::cout << "当前cls对象个数为: " << c1.get_cnt() << std::endl;

    return ;
}
           

运行结果：