《C++学习笔记》静态数据成员

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《C++学习笔记》静态数据成员
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各函数之间数据共享的一种方法是使用全局变量。但按照软件工程的观点，这不安全，应尽量少用。
如果只在同一类的多个对象之间实现数据共享，则可使用该类的静态数据成员，即由同一类的各对象共享该类的静态数据成员。这样的做法可避免使用全局变量所带来的危险。
类的静态成员分为静态数据成员和静态成员函数两种。在编译过程中，在给出类定义后，即使该类没有建立任何对象，其静态数据成员也已经存在，并被分配在数据区内。这是与非静态数据成员的一个不同点。
静态数据成员属于一个类而不属于该类的任何对象，它由该类中的所有对象所共享。静态数据成员的生命周期是整个程序，而其作用域是它被定义时所在的类的所有对象。
既然静态数据成员是一个类中所有对象所共享的，因此它不存放在栈区内各对象的各内存栈区空间中，而是存放在数据区内。同时它只有一份。这个类的任何对象都能访问它、将它更新。何以见得？且看以下各例。
先看各种成员的地址。
[例1]读取非静态数据、静态数据和主程序的地址
#include <iostream.h>
class base
{
public:
       int i;
       static int s;
};
int base::s = 23;         // this should not be omitted,
// otherwise there will be error LNK2001:
// unresolved external symbol "public: static int  base::s"
void main()
{
       base bb;
       cout<<"static member bb.s="<<bb.s<<endl;
       cout<<"address of static member bb.s="<<&bb.s<<endl;
       cout<<"address of non-static member bb.i="<<&bb.i<<endl;
       cout<<"code address of main( )="<<main<<endl;     //or &main
}
/* Results:
static member bb.s=23
address of static member bb.s=0x00428D64
address of non-static member bb.i=0x0012FF7C
code address of main( )=0x00401023
*/
[例2]四个对象共享一个静态数据
#include <iostream.h>
class counter
{
       static int count;         //用于表示已建立的对象数目
       int objnum;                 //用于表示对象序号
public:
       counter ( )
       {     count++;                    //每建立一个对象就加一
              objnum = count;  //为当前对象序号赋值
       }
       void show( )
       {     cout<<"obj"<<objnum<<" created"<<endl;
              cout<<"totally "<<count<<" object(s)"<<endl;
       }
};
int counter::count;                 //自动初始化为零
       // this should not be omitted,
       // otherwise there will be error LNK2001:
       // unresolved external symbol "public: static int counter::count"
void main()
{
       counter  obj1;
       obj1.show( );
       counter  obj2;
       obj2.show( );
       counter  obj3;
       obj3.show( );
       counter  obj4;
       obj4.show( );
}

/* Results:
obj1 created
totally 1 object(s)
obj2 created
totally 2 object(s)
obj3 created
totally 3 object(s)
obj4 created
totally 4 object(s)
*/
[例3]以上例2也可用另一种形式表达，使用指针调用运算符new，如下：
#include <iostream.h>
class counter
{
       static int count;         //用于表示已建立的对象数
       int objnum;                 //用于表示对象序号
public:
       counter ( )
       {     count++;             //每建立一个对象就加一
              objnum = count;  //为当前对象序号赋值
       }
       void show( )
       {     cout<<"obj"<<objnum<<" created"<<endl;
              cout<<"totally "<<count<<" object(s)"<<endl;
       }
};
int counter::count;   // this should not be omitted,
// otherwise there will be error LNK2001:
// unresolved external symbol "public: static int counter::count"
void main()
{
       counter  *ptr1 = new counter;
       ptr1->show( );
       counter  *ptr2 = new counter;
       ptr2->show( );
       delete  ptr1;
       delete  ptr2;
}
/* Results:
obj1 created
totally 1 object(s)
obj2 created
totally 2 object(s)
*/
[例4]同一类的两个对象共享静态数据成员
#include <iostream.h>
class Myclass
{
       int x, y;
       static int Sum;
public:
       Myclass (int a, int b);
       int GetSum ( );
};
int Myclass::Sum;            // Type name "int" must be used.
// Objects not created yet.
// If this datum is to be used, this statememt should not be omitted,
// or there will be fatal linking error:
// unresolved external symbol "private: static int
// Myclass::Sum"
Myclass::Myclass(int a, int b)
{
       cout<<(x = a)<<";"<<(y = b)<<endl;
       Sum += x+y;            //Sum = Sum + x + y;
}
int Myclass::GetSum( )
{
       return Sum;
}
void main()
{
  Myclass  obj1(1,5);
  cout<<"sum="<<obj1.GetSum( )<<endl;
  Myclass  obj2(3,6);
  cout<<"sum="<<obj2.GetSum( )<<endl;
}
/* Results:
1;5
sum=6
3;6
sum=15        */
静态数据成员的说明、定义和初始化：
从上例可以看出，在类体内说明静态数据成员后，在对它进行读、写之前，必须在类体之外进行定义，使其初始化。（如不显式地初始化为一定值，则系统自动将其初始化为零值）。