C 中的靜態資料成員的作用與好處

2021-06-09 03:02:23 字數 2369 閱讀 2568

靜態成員如果有n個同類的物件,那麼每乙個物件都分別有自己的資料成員,不同物件的資料成員各自有值,互不相干。但是有時人們希望有某乙個或幾個資料成員為所有物件所共有。這樣可以實現資料共享。

在前面介紹過全域性變數能夠實現資料共享。

如果在乙個程式檔案中有多個函式,在每乙個函式中都可以改變全域性變數的值,全域性變數的值為各函式共享。但是用全域性變數的安全性得不到保證,由於在各處都可以自由地修改全域性變數的值,很有可能偶一失誤,全域性變數的值就被修改,導致程式的失敗。因此在實際工作中很少使用全域性變數。

如果想在同類的多個物件之間實現資料共享,也不要用全域性物件,可以用靜態的資料成員。

靜態資料成員是一種特殊的資料成員。它以關鍵字static開頭。例如

class box ;

如果希望各物件中的height的值是一樣的,就可以把它定義為靜態資料成員,這樣它就為各物件所共有,而不只屬於某個物件的成員,所有物件都可以引用它。

靜態的資料成員在記憶體中只佔乙份空間。每個物件都可以引用這個靜態資料成員。靜態資料成員的值對所有物件都是一樣的。如果改變它的值,則在各物件中這個資料成員的值都同時改變了。這樣可以節約空間,提高效率。

關於靜態資料成員的幾點說明:

在前面我們已經強調: 如果只宣告了類而未定義物件,則類的一般資料成員是不佔記憶體空間的,只有在定義物件時,才為物件的資料成員分配空間。

但是靜態資料成員不屬於某乙個物件,在為物件所分配的空間中不包括靜態資料成員所佔的空間。靜態資料成員是在所有物件之外單獨開闢空間。只要在類中定義了靜態資料成員,即使不定義物件,也為靜態資料成員分配空間,它可以被引用。在乙個類中可以有乙個或多個靜態資料成員,所有的物件共享這些靜態資料成員,都可以引用它。

我們已經知道了靜態變數的概念: 如果在乙個函式中定義了靜態變數,在函式結束時該靜態變數並不釋放,仍然存在並保留其值。

現在討論的靜態資料成員也是類似的,它不隨物件的建立而分配空間,也不隨物件的撤銷而釋放(一般資料成員是在物件建立時分配空間,在物件撤銷時釋放)。靜態資料成員是在程式編譯時被分配空間的,到程式結束時才釋放空間。

靜態資料成員可以初始化,但只能在類體外進行初始化。如

int box::height=10; //表示對box類中的資料成員初始化

其一般形式為

資料型別類名::靜態資料成員名=初值;

不必在初始化語句中加static。

注意: 不能用引數初始化表對靜態資料成員初始化。如在定義box類中這樣定義建構函式是錯誤的:

box(int h,int w,int len):height(h) //錯誤,height是靜態資料成員

如果未對靜態資料成員賦初值,則編譯系統會自動賦予初值0。

靜態資料成員既可以通過物件名引用,也可以通過類名來引用。請觀察下面的程式。

例9.10 引用靜態資料成員。

cout《a.height《endl; //通過物件名a引用靜態資料成員

cout《b.height《endl; //通過物件名b引用靜態資料成員

cout《box::height《endl; //通過類名引用靜態資料成員

cout《a.volume( )《endl; //呼叫volume函式,計算體積,輸出結果}

上面3個輸出語句的輸出結果相同(都是10)。這就驗證了所有物件的靜態資料成員實際上是同乙個資料成員。

請注意: 在上面的程式中將height定義為公用的靜態資料成員,所以在類外可以直接引用。可以看到在類外可以通過物件名引用公用的靜態資料成員,也可以通過類名引用靜態資料成員。即使沒有定義類物件,也可以通過類名引用靜態資料成員。這說明靜態資料成員並不是屬於物件的,而是屬於類的,但類的物件可以引用它。

如果靜態資料成員被定義為私有的,則不能在類外直接引用,而必須通過公用的成員函式引用。

有了靜態資料成員,各物件之間的資料有了溝通的渠道,實現資料共享,因此可以不使用全域性變數。

全域性變數破壞了封裝的原則,不符合物件導向程式的要求。但是也要注意公用靜態資料成員與全域性變數的不同,靜態資料成員的作用域只限於定義該類的作用域內(如果是在乙個函式中定義類,那麼其中靜態資料成員的作用域就是此函式內)。在此作用域內,可以通過類名和域運算子「::」引用靜態資料成員,而不論類物件是否存在。

使用靜態資料成員應注意的問題

1在檔案範圍的靜態資料成員初始化中不應包括static關鍵字,否則是個語法錯誤。

2在檔案範圍的靜態資料成員初始化中,如果沒有進行初始化,則該資料成員取本資料型別的初始值,例如:數值型別取0。

3在檔案範圍的靜態資料成員初始化中要使用作用域運算子來標明它所屬的類。

4靜態資料成員除了要在檔案範圍內初始化之外,還要遵循類的其他成員所遵循的訪問限制。

5類的靜態資料成員是屬於類的而不是屬於哪乙個物件的

6在檔案範圍的靜態資料成員初始化中不加訪問許可權控制符private,public等。

7靜態資料成員的空間分配不在建構函式內完成,空間**也不在析構函式內完成

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