面试题：C++中static在类成员中的应用

Question

在C++类中，static成员变量和static成员函数有什么特点和作用？请举例说明如何定义和使用它们。

Answer 1

特点和作用

1. static成员变量：
   • 特点：
     • 为类的所有对象所共享，而不是某个对象特有的。无论创建多少个类的对象，静态成员变量都只有一份实例。
     • 存储在全局数据区，而不是对象的内存空间中。
     • 必须在类外进行初始化。
   • 作用：
     • 用于统计类的对象个数等场景，因为其值对于所有对象是共享的。例如，记录某个类创建了多少个对象。
2. static成员函数：
   • 特点：
     • 不与类的特定对象关联，没有this指针。
     • 只能访问类的static成员变量和其他static成员函数。
   • 作用：
     • 提供一种与类相关但不依赖于具体对象的操作。例如，用于执行一些与类整体相关的初始化或统计操作，而不需要创建对象。

定义和使用示例

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    static int staticVar; // 声明static成员变量
    static void staticFunction(); // 声明static成员函数
};

// 在类外初始化static成员变量
int MyClass::staticVar = 0;

// 定义static成员函数
void MyClass::staticFunction() {
    std::cout << "Static variable value: " << staticVar << std::endl;
}

int main() {
    MyClass obj1;
    MyClass obj2;

    // 通过类名访问static成员变量和函数
    MyClass::staticVar = 10;
    MyClass::staticFunction();

    // 也可以通过对象访问static成员变量和函数
    obj1.staticFunction();
    obj2.staticFunction();

    return 0;
}

在上述代码中，staticVar是MyClass类的静态成员变量，staticFunction是静态成员函数。通过类名或对象都可以访问静态成员，静态成员变量在类外初始化，静态成员函数只能访问静态成员。