C++ static静态成员函数

r囧r小猫 2023-07-13 15:15 30阅读 0赞

**在类中，static 除了可以声明静态成员变量，还可以声明静态成员函数。普通成员函数可以访问所有成员（包括成员变量和成员函数），静态成员函数只能访问静态成员。**

编译器在编译一个普通成员函数时，会隐式地增加一个形参 this，并把当前对象的地址赋值给 this，所以普通成员函数只能在创建对象后通过对象来调用，因为它需要当前对象的地址。而静态成员函数可以通过类来直接调用，编译器不会为它增加形参 this，它不需要当前对象的地址，所以不管有没有创建对象，都可以调用静态成员函数。

普通成员变量占用对象的内存，静态成员函数没有 this 指针，不知道指向哪个对象，无法访问对象的成员变量，也就是说**静态成员函数不能访问普通成员变量，只能访问静态成员变量。**

普通成员函数必须通过对象才能调用，而静态成员函数没有 this 指针，无法在函数体内部访问某个对象，所以不能调用普通成员函数，只能调用静态成员函数。

**静态成员函数与普通成员函数的根本区别在于**：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，只能访问静态成员（包括静态成员变量和静态成员函数）。

通过静态成员函数来获得学生的总人数和总成绩：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Student{ 
    public:
        Student(char *name, int age, float score);
        void show();
    public:  //声明静态成员函数
        static int getTotal();
        static float getPoints();
    private:
        static int m_total;  //总人数
        static float m_points;  //总成绩
    private:
        char *m_name;
        int m_age;
        float m_score;
    };
    
    int Student::m_total = 0;
    float Student::m_points = 0.0;
    
    Student::Student(char *name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ 
        m_total++;
        m_points += score;
    }
    void Student::show(){ 
        cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<"，成绩是"<<m_score<<endl;
    }
    //定义静态成员函数
    int Student::getTotal(){ 
        return m_total;
    }
    float Student::getPoints(){ 
        return m_points;
    }
    
    int main(){ 
        (new Student("张三", 15, 90.6)) -> show();
        (new Student("李四", 16, 80.5)) -> show();
        (new Student("王五", 16, 99.0)) -> show();
        (new Student("赵六", 14, 60.8)) -> show();
    
        int total = Student::getTotal();
        float points = Student::getPoints();
        cout<<"当前共有"<<total<<"名学生，总成绩是"<<points<<"，平均分是"<<points/total<<endl;
    
        return 0;
    }

运行结果：

张三的年龄是15，成绩是90.6
    李四的年龄是16，成绩是80.5
    王五的年龄是16，成绩是99
    赵六的年龄是14，成绩是60.8
    当前共有4名学生，总成绩是330.9，平均分是82.725

总人数 m\_total 和总成绩 m\_points 由各个对象累加得到，必须声明为 static 才能共享；getTotal()、getPoints() 分别用来获取总人数和总成绩，为了访问 static 成员变量，我们将这两个函数也声明为 static。

**在C++中，静态成员函数的主要目的是访问静态成员**。getTotal()、getPoints() 当然也可以声明为普通成员函数，但是它们都只对静态成员进行操作，加上 static 语义更加明确。

和静态成员变量类似\*\*，静态成员函数在声明时要加 static，在定义时不能加 static\*\*。静态成员函数可以通过类来调用（一般通过类来进行调用），也可以通过对象来调用。