老生常谈c++中的静态成员
引言
有时候需要类的一些成员与类本身相关联，而不是与类的每个对象相关联。比如类的所有对象都要共享的变量，这个时候我们就要用到类的静态成员。
声明类的静态成员
声明静态成员的方法是使用static关键字。
static成员可以是public也可以是private的。
例如，定义一个类表示银行的账户记录：
class Account{
public:
//其他非静态函数及数据成员
//静态函数
static double get_rate(){ return interestRate; }
static void set_rate(double r){ interestRate = r; }
private:
static double interestRate;//该类的所有对象公用同一个利率
//其他static private函数
//其他非static 函数及数据成员
};
Note:
- 类的静态成员存在于任何对象之外，对象中不包含任何与静态数据成员有关的数据。
- 静态成员函数不与任何对象绑定到一起，不能在静态成员函数中使用this指针。静态成员函数不能被声明为const。
使用类的静态成员
使用作用域运算符::直接访问静态成员。
double r; r = Account::get_rate();
虽然静态成员不属于类的任何对象，但仍然可以通过类的对象访问静态成员。
Account ac1; Account *ac2 = &ac1; double r = ac1.get_rate(); r = ac2->get_rate();
成员函数可以直接使用静态成员，不需要作用域运算符。
定义静态成员
定义静态成员函数
类的静态成员函数既可以定义在类的外部也可以定义在类的内部（注意定义和声明的区别）。
当在类的外部定义静态成员函数时，不能使用static关键字，static关键字只在类内部该静态成员函数的声明处使用。否则重复。
当在类的外部定义静态成员函数时，必须指明该函数所属的类，如：
class Account{
public:
//其他非静态函数及数据成员
//静态成员函数
static double get_rate(){ return interestRate; }
static void set_rate(double r){ interestRate = r; }
static void print();//静态成员函数声明
private:
static double interestRate;//该类的所有对象公用同一个利率
//其他static private函数
//其他非static 函数及数据成员
};
//定义静态函数时不需要使用static关键字，否则重复。另外指明该函数所属的类。
void Account::print(){
//要完成的工作
}
定义静态数据成员
因为静态数据成员不属于类的任何一个对象，所以他们并不是在创建类的对象的时候被定义的。不能在类的内部初始化静态数据成员，必须在类的外部定义和初始化每个静态数据成员。
double Account::interestRate = initRate();//不用static关键字
静态数据成员的类内初始化
前面提到，类的静态数据成员不应该在类的内部被初始化。但若静态数据成员同时还是constexpr类型，则可以在类内初始化。
即使一个常量静态成员在类内被初始化了，通常也应该在类的外部定义一下该成员，但类外定义使不能再指定初始值，因为在类内已经提供了初始值。
静态数据成员的特殊应用场景
1.静态成员独立于任何对象，因此，静态数据成员的类型可以是他所属的类类型，非静态数据成员只能声明为他所属的类的指针或引用。
例如：
class Person{
public:
//...
private:
static Person p; //正确，静态数据成员可以是不完全类型
Person *p1; //正确：指针成员和引用可以是不完全类型
Person &p2 //正确
Person p3; //错误：数据成员必须是完全类型。
};//在此之前，class Person之后，Person类都是不完全类型，因只声明完但还没有定义完
2.可以使用静态成员作为默认实参
class Screen{
public:
Screen& clear(char = bkground);
private:
static const char bkground;
}
非静态数据成员不能作为默认实参，因为非静态数据成员属于对象，对象的值是在运行时确定的，但默认参数却是在编译时确定的，也就是说，默认参数确定时还没有真正的对象被创建，因此不能用非静态数据成员作为默认参数，否则引发错误。
声明：
c++ Basic是对《C++ Primer 第五版》的个人总结与疑难解释。
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