static in Java and C++

雨点打透心脏的1/2处 2022-08-24 00:48 179阅读 0赞

# 一、static in Java #

有时你希望定义一个类成员，使它的使用完全独立于该类的任何对象。通常情况下，类成员必须通过它的类的对象访问，但是可以创建这样一个成员，它能够被它自己使用，而不必引用特定的实例。

在成员的声明前面加上关键字static(静态的)就能创建这样的成员。如果一个成员被声明为static，它就能够在它的类的任何对象创建之前被访问，而不必引用任何对象。你可以将方法和变量都声明为static。static 成员的最常见的例子是main( ) 。因为在程序开始执行时必须调用main() ，所以它被声明为static。

声明为static的变量实质上就是全局变量。当声明一个对象时，并不产生static变量的拷贝，而是该类所有的实例变量共用同一个static变量。声明为static的方法有以下几条限制：

◆它们仅能调用其他的static 方法。  
◆它们只能访问static数据。  
◆它们不能以任何方式引用this 或super

package com.birdme;
    public class UseStatic 
    {    
    /**     * @param args     */    
    private static int s;       
    public UseStatic()
    {        
    System.out.println("Create new Class");    
    }    
    static 
    {        
    System.out.println("static block initialized");    
    }       
    public int getStatic(){        
    return s;    
    }    
    public void  setStatic(int i){        
    s=i;    
    }       
    public static void main(String[] args) {        
    // TODO Auto-generated method stub        
    UseStatic classA= new UseStatic();        
    UseStatic classB= new UseStatic();        
    System.out.println("classA.s="+classA.getStatic()+";
    classB.s=                 "+classB.getStatic());        
    classA.setStatic(10);
            System.out.println("classA.s="+classA.getStatic()+";
    classB.s=                 "+classB.getStatic());
            classB.setStatic(classB.getStatic()+10);
            System.out.println("classA.s="+classA.getStatic()+";
    classB.s=                 "+classB.getStatic());    
    }
    }

程序输出结果：

static block initialized  
Create new Class  
Create new Class  
classA.s=0;classB.s=0  
classA.s=10;classB.s=10  
classA.s=20;classB.s=20

从结果可以看出类中static块程序是在类被装载的时候开始执行。而不是在创建对象的时候执行。

# 二、static in C++ #

面向对象的static关键字（类中的static关键字）

## 1、静态数据成员 ##

在类内数据成员的声明前加上关键字static，该数据成员就是类内的静态数据成员。先举一个静态数据成员的例子。

#include "stdafx.h"
    #include<iostream>
    using namespace std;
    class Myclass
    {
    private:
    int a , b , c;
    static int sum;  //声明静态数据成员
    public:
    Myclass(int a , int b , int c);
    void GetSum();
    };
     
    int Myclass::sum = 0;   //定义并初始化静态数据成员
     
    Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
    {
    this->a = a;
    this->b = b;
    this->c = c;
    sum += a+b+c;
    }
    void Myclass::GetSum()
    {
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
    }
     
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    Myclass M(1 , 2 , 3);
    //sum=1+2+3=6
    M.GetSum();
    Myclass N(4 , 5 , 6);
    //sum+=a+b+c=6+4+5+6=21
    N.GetSum();
    //sum=21
    M.GetSum();
    system("pause");
    return 0;
    }

运行结果：

![Center][]

可以看出，静态数据成员有以下特点：

•对于非静态数据成员，每个类对象都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员。无论这个类的对象被定义了多少个，静态数据成员在程序中也只有一份拷贝，由该类型的所有对象共享访问。也就是说，静态数据成员是该类的所有对象所共有的。对该类的多个对象来说，静态数据成员只分配一次内存，供所有对象共用。所以，静态数据成员的值对每个对象都是一样的，它的值可以更新；

•静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间，所以不能在类声明中定义。在Example 5中，语句int Myclass::Sum=0;是定义静态数据成员；

•静态数据成员和普通数据成员一样遵从public,protected,private访问规则；

•因为静态数据成员在全局数据区分配内存，属于本类的所有对象共享，所以，它不属于特定的类对象，在没有产生类对象时其作用域就可见，即在没有产生类的实例时，我们就可以操作它；

•静态数据成员初始化与一般数据成员初始化不同。静态数据成员初始化的格式为：

＜数据类型＞＜类名＞::＜静态数据成员名＞=＜值＞

•类的静态数据成员有两种访问形式：

＜类对象名＞.＜静态数据成员名＞ 或 ＜类类型名＞::＜静态数据成员名＞

如果静态数据成员的访问权限允许的话（即public的成员），可在程序中，按上述格式来引用静态数据成员 ；

•静态数据成员主要用在各个对象都有相同的某项属性的时候。比如对于一个存款类，每个实例的利息都是相同的。所以，应该把利息设为存款类的静态数据成员。这有两个好处，第一，不管定义多少个存款类对象，利息数据成员都共享分配在全局数据区的内存，所以节省存储空间。第二，一旦利息需要改变时，只要改变一次，则所有存款类对象的利息全改变过来了；

•同全局变量相比，使用静态数据成员有两个优势：

1.静态数据成员没有进入程序的全局名字空间，因此不存在与程序中其它全局名字冲突的可能性；

2.可以实现信息隐藏。静态数据成员可以是private成员，而全局变量不能；

2、静态成员函数

与静态数据成员一样，我们也可以创建一个静态成员函数，它为类的全部服务而不是为某一个类的具体对象服务。静态成员函数与静态数据成员一样，都是类的内部实现，属于类定义的一部分。普通的成员函数一般都隐含了一个this指针，this指针指向类的对象本身，因为普通成员函数总是具体的属于某个类的具体对象的。通常情况下，this是缺省的。如函数fn()实际上是this->fn()。但是与普通函数相比，静态成员函数由于不是与任何的对象相联系，因此它不具有this指针。从这个意义上讲，它无法访问属于类对象的非静态数据成员，也无法访问非静态成员函数，它只能调用其余的静态成员函数。下面举个静态成员函数的例子。

#include<iostream>
    using namespace std;
    class Myclass
    {
    private:
    int a , b , c;
    //声明静态数据成员
    static int sum;  
    public:
    Myclass(int a , int b , int c);
    //声明静态成员函数
    static void GetSum();  
    };
     
    //定义并初始化静态数据成员
    int Myclass::sum = 0;   
     
    Myclass::Myclass(int a , int b , int c)
    {
    this->a = a;
    this->b = b;
    this->c = c;
    //非静态成员函数可以访问静态数据成员
    sum += a+b+c;    
    }
     
    //静态成员函数的实现
    void Myclass::GetSum()    
    {
    //cout<<a<<endl;    //错误代码，a是非静态数据成员
    cout<<"sum="<<sum<<endl;
    }
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    Myclass M(1 , 2 , 3);
    //sum=1+2+3=6
    M.GetSum();
    Myclass N(4 , 5 , 6);
    //sum+=a+b+c=6+4+5+6=21
    N.GetSum();
    //sum=21
    Myclass::GetSum();
    system("pause");
    return 0;
    }

运行结果：

![Center 1][]

关于静态成员函数，可以总结为以下几点：

•出现在类体外的函数定义不能指定关键字static；

•静态成员之间可以相互访问，包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数；

•非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员；

•静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员；

•由于没有this指针的额外开销，因此静态成员函数与类的全局函数相比速度上会有少许的增长；

•调用静态成员函数，可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数，也可以直接使用如下格式：

＜类名＞::＜静态成员函数名＞（＜参数表＞）

调用类的静态成员函数。

[Center]: /images/20220823/d324bdca87ca452b85d8ecbc15bfbb49.png
[Center 1]: /images/20220823/7ae1ec287bff4c9ab1f3ca668f224a50.png