C++/《C++为什么要有静态成员函数》

2024-09-08 11:38
文章标签 c++ 函数 静态 成员

本文主要是介绍C++/《C++为什么要有静态成员函数》,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

摘要

       本文说明了什么是静态成员变量,什么是静态成员函数的概念,讨论了访问私有静态成员变量的三个方法。得出用静态成员函数访问静态私有成员变量是最佳方法即回答了“C++为什么要有静态成员函数“的问题。

类的静态成员

  • 我们可以使用 static 关键字来把类成员定义为静态的。
  • 当我们声明类的成员为静态时,这意味着无论创建多少个类的对象,静态成员都只有一个副本。
  • 静态成员在类的所有对象中是共享的。如果不存在其他的初始化语句,在创建第一个对象时,所有的静态数据都会被初始化为零。
  • 我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中,但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始

静态成员函数

  • 如果把函数成员声明为静态的,就可以把函数与类的任何特定对象独立开来。
  • 静态成员函数即使在类对象不存在的情况下也能被调用,静态函数只要使用类名加范围解析运算符 :: 就可以访问。
  • 静态成员函数只能访问静态成员数据、其他静态成员函数和类外部的其他函数。
  • 静态成员函数有一个类范围,他们不能访问类的 this 指针。您可以使用静态成员函数来判断类的某些对象是否已被创建。

静态成员函数与普通成员函数的区别:

  • 静态成员函数没有 this 指针,只能访问静态成员(包括静态成员变量和静态成员函数)。
  • 普通成员函数有 this 指针,可以访问类中的任意成员;而静态成员函数没有 this 指针。

C++为什么要有“静态成员函数”

       我们知道,无论创建多少个类对象,类的静态 成员只有唯一副本,静态成员在类的所有对象中是共享的。

       如果不存在其他初始化语句,在创建第一个对象时,所有的静态数据都会被初始化为零我们不能把静态成员的初始化放置在类的定义中,但是可以在类的外部通过使用范围解析运算符 :: 来重新声明静态变量从而对它进行初始化,如下面的实例所示。

#include <iostream>using namespace std;class Box
{public:static int objectCount;// 构造函数定义Box(double l=2.0, double b=2.0, double h=2.0){cout <<"Constructor called." << endl;length = l;breadth = b;height = h;// 每次创建对象时增加 1objectCount++;}double Volume(){return length * breadth * height;}private:double length;     // 长度double breadth;    // 宽度double height;     // 高度
};// 初始化类 Box 的静态成员
int Box::objectCount = 0;int main(void)
{Box Box1(3.3, 1.2, 1.5);    // 声明 box1Box Box2(8.5, 6.0, 2.0);    // 声明 box2// 输出对象的总数cout << "Total objects: " << Box::objectCount << endl;return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Constructor called.
Constructor called.
Total objects: 2

但是,如果为类定义的静态成员变量是私有的(不希望暴露在类外),就会遇到下面的问题:

class A
{private:static   int   n;int            b;
};

如果,我现在想在类外访问 n , 怎么办呢? 

只能定义一个public 成员函数了:

class  A
{public:int get_n(){return  n;}private:static  int   n;int           b;
};...A   a;
a.get_n();

 通过定义public成员函数来访问私有静态成员变量的确是一个解决方案,但存在一个缺点:每次访问私有静态成员变量时,都必须要实例化一个对象才行,这样会浪费空间,有的情况,实例化对象还会带来一些不必要的麻烦。

为了省去实例化对象所带来的麻烦,据说以前程序员都是使用下面的方式:

((A*)NULL)->get_n();

       看起来不错,这样不需要实例化对象出来就达到了目的。但其实这样做很不安全,如果我在 get_n 成员函数中不小心使用了非静态成员变量b , 因为非静态成员只有实例化了对象才会给分配内存,这就会导致正在运行的程序崩溃。但是编译器却不会给报错,留下了安全隐患。

因此,后来C++引入了静态成员函数。

静态成员函数可以直接通过类名访问,也可以使用对象访问。不允许在静态成员函数中使用非静态成员函数和非静态成员变量。

方法如下:

class  A
{public:static int get_n(){return  n;}private:static  int   n;int           b;
};//方式1
A   a;
a.get_n();
//方式2
A::get_n();

小结

       本文说明了什么是静态成员变量,什么是静态成员函数的概念,讨论了访问私有静态成员变量的三个方法。得出用静态成员函数访问静态私有成员变量的方法最佳即回答了“C++为什么要有静态成员函数“的问题。

 

 

 

 

这篇关于C++/《C++为什么要有静态成员函数》的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/1148010

相关文章

C++统计函数执行时间的最佳实践

《C++统计函数执行时间的最佳实践》在软件开发过程中,性能分析是优化程序的重要环节,了解函数的执行时间分布对于识别性能瓶颈至关重要,本文将分享一个C++函数执行时间统计工具,希望对大家有所帮助... 目录前言工具特性核心设计1. 数据结构设计2. 单例模式管理器3. RAII自动计时使用方法基本用法高级用法

GO语言中函数命名返回值的使用

《GO语言中函数命名返回值的使用》在Go语言中,函数可以为其返回值指定名称,这被称为命名返回值或命名返回参数,这种特性可以使代码更清晰,特别是在返回多个值时,感兴趣的可以了解一下... 目录基本语法函数命名返回特点代码示例命名特点基本语法func functionName(parameters) (nam

深入解析C++ 中std::map内存管理

《深入解析C++中std::map内存管理》文章详解C++std::map内存管理,指出clear()仅删除元素可能不释放底层内存,建议用swap()与空map交换以彻底释放,针对指针类型需手动de... 目录1️、基本清空std::map2️、使用 swap 彻底释放内存3️、map 中存储指针类型的对象

Python Counter 函数使用案例

《PythonCounter函数使用案例》Counter是collections模块中的一个类,专门用于对可迭代对象中的元素进行计数,接下来通过本文给大家介绍PythonCounter函数使用案例... 目录一、Counter函数概述二、基本使用案例(一)列表元素计数(二)字符串字符计数(三)元组计数三、C

C++ STL-string类底层实现过程

《C++STL-string类底层实现过程》本文实现了一个简易的string类,涵盖动态数组存储、深拷贝机制、迭代器支持、容量调整、字符串修改、运算符重载等功能,模拟标准string核心特性,重点强... 目录实现框架一、默认成员函数1.默认构造函数2.构造函数3.拷贝构造函数(重点)4.赋值运算符重载函数

Python中的filter() 函数的工作原理及应用技巧

《Python中的filter()函数的工作原理及应用技巧》Python的filter()函数用于筛选序列元素,返回迭代器,适合函数式编程,相比列表推导式,内存更优,尤其适用于大数据集,结合lamb... 目录前言一、基本概念基本语法二、使用方式1. 使用 lambda 函数2. 使用普通函数3. 使用 N

MySQL中REPLACE函数与语句举例详解

《MySQL中REPLACE函数与语句举例详解》在MySQL中REPLACE函数是一个用于处理字符串的强大工具,它的主要功能是替换字符串中的某些子字符串,:本文主要介绍MySQL中REPLACE函... 目录一、REPLACE()函数语法:参数说明:功能说明:示例:二、REPLACE INTO语句语法:参数

C++ vector越界问题的完整解决方案

《C++vector越界问题的完整解决方案》在C++开发中,std::vector作为最常用的动态数组容器,其便捷性与性能优势使其成为处理可变长度数据的首选,然而,数组越界访问始终是威胁程序稳定性的... 目录引言一、vector越界的底层原理与危害1.1 越界访问的本质原因1.2 越界访问的实际危害二、基

python中update()函数的用法和一些例子

《python中update()函数的用法和一些例子》update()方法是字典对象的方法,用于将一个字典中的键值对更新到另一个字典中,:本文主要介绍python中update()函数的用法和一些... 目录前言用法注意事项示例示例 1: 使用另一个字典来更新示例 2: 使用可迭代对象来更新示例 3: 使用

c++日志库log4cplus快速入门小结

《c++日志库log4cplus快速入门小结》文章浏览阅读1.1w次,点赞9次,收藏44次。本文介绍Log4cplus,一种适用于C++的线程安全日志记录API,提供灵活的日志管理和配置控制。文章涵盖... 目录简介日志等级配置文件使用关于初始化使用示例总结参考资料简介log4j 用于Java,log4c