C++静态成员函数

时间:2014-10-29 19:01    点击:

与数据成员类似,成员函数也可以定义为静态的,在类中声明函数的前面加static就成了静态成员函数。如
    static int volume( );
和静态数据成员一样,静态成员函数是类的一部分,而不是对象的一部分。

如果要在类外调用公用的静态成员函数,要用类名和域运算符“::”。如
    Box::volume( );
实际上也允许通过对象名调用静态成员函数,如
    a.volume( );
但这并不意味着此函数是属于对象a的,而只是用a的类型而已。

与静态数据成员不同,静态成员函数的作用不是为了对象之间的沟通,而是为了能处理静态数据成员。

我们知道,当调用一个对象的成员函数(非静态成员函数)时,系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数并不属于某一对象,它与 任何对象都无关,因此静态成员函数没有this指针。既然它没有指向某一对象,就无法对一个对象中的非静态成员进行默认访问(即在引用数据成员时不指定对 象名)。

可以说,静态成员函数与非静态成员函数的根本区别是:非静态成员函数有this指针,而静态成员函数没有this指针。由此决定了静态成员函数不能访问本类中的非静态成员。

静态成员函数可以直接引用本类中的静态数据成员,因为静态成员同样是属于类的,可以直接引用。在C++程序中,静态成员函数主要用来访问静态数据成员,而不访问非静态成员。

假如在一个静态成员函数中有以下语句:
    cout<<height<<endl;  //若height已声明为static,则引用本类中的静态成员,合法
    cout<<width<<endl;  //若width是非静态数据成员,不合法
但是,并不是绝对不能引用本类中的非静态成员,只是不能进行默认访问,因为无法知道应该去找哪个对象。

如果一定要引用本类的非静态成员,应该加对象名和成员运算符“.”。如
    cout<<a.width<<endl; //引用本类对象a中的非静态成员
假设a已定义为Box类对象,且在当前作用域内有效,则此语句合法。

通过例9.11可以具体了解有关引用非静态成员的具体方法。

[例9.11] 静态成员函数的应用。

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. class Student //定义Student类
  4. {
  5. public:
  6. Student(int n,int a,float s):num(n),age(a),score(s){ } //定义构造函数
  7. void total( );
  8. static float average( ); //声明静态成员函数
  9. private:
  10. int num;
  11. int age;
  12. float score;
  13. static float sum; //静态数据成员
  14. static int count; //静态数据成员
  15. };
  16. void Student::total( ) //定义非静态成员函数
  17. {
  18. sum+=score; //累加总分
  19. count++; //累计已统计的人数
  20. }
  21. float Student::average( ) //定义静态成员函数
  22. {
  23. return(sum/count);
  24. }
  25.  
  26. float Student::sum=0; //对静态数据成员初始化
  27. int Student::count=0; //对静态数据成员初始化
  28.  
  29. int main( )
  30. {
  31. Student stud[3]={ //定义对象数组并初始化
  32. Student(1001,18,70),
  33. Student(1002,19,78),
  34. Student(1005,20,98)
  35. };
  36. int n;
  37. cout<<"please input the number of students:";
  38. cin>>n; //输入需要求前面多少名学生的平均成绩
  39. for(int i=0;i<n;i++) //调用3次total函数
  40. stud[i].total( );
  41. cout<<"the average score of "<<n<<" students is "<<Student::average( )<<endl;
  42. //调用静态成员函数
  43. return 0;
  44. }
运行结果为: please input the number of students:3↙ the average score of 3 students is 82.3333 关于静态成员函数成员的几点说明:
  1. 在主函数中定义了stud对象数组,为了使程序简练,只定义它含3个元素,分别存放3个学生的数据。程序的作用是先求用户指定的n名学生的总分,然后求平均成绩(n由用户输入)。
  2. 在Student类中定义了两个静态数据成员sum(总分)和count(累计需要统计的学生人数), 这是由于这两个数据成员的值是需要进行累加的,它们并不是只属于某一个对象元素,而是由各对象元素共享的,可以看出: 它们的值是在不断变化的,而且无论对哪个对象元素而言,都是相同的,而且始终不释放内存空间。
  3. total是公有的成员函数,其作用是将一个学生的成绩累加到sum中。公有的成员函数可以引用本对象中的一般数据成员(非静态数据成员),也可以引用类中的静态数据成员。score是非静态数据成员,sum和count是静态数据成员。
  4. average是静态成员函数,它可以直接引用私有的静态数据成员(不必加类名或对象名), 函数返回成绩的平均值。
  5. 在main函数中,引用total函数要加对象名(今用对象数组元素名), 引用静态成员函数average函数要用类名或对象名。
  6. 请思考,如果不将average函数定义为静态成员函数行不行?程序能否通过编译?需要作什么修改?为什么要用静态成员函数?请分析其理由。
最后请注意,作为C++程序员,最好养成这样的习惯:只用静态成员函数引用静态数据成员,而不引用非静态数据成员。这样思路清晰,逻辑清楚,不易出错。

来源:未知//所属分类:基础教程/更新时间:2014-10-29 19:01
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