c++ static詳細使用分析

更新時間：2024年05月20日 11:46:09 作者：激昂～逐流

在C++中,static是一個關鍵字,用于聲明靜態(tài)成員、靜態(tài)局部變量以及靜態(tài)函數,這篇文章主要介紹了c++ static詳細分析,需要的朋友可以參考下

一.定義

在C++中，static是一個關鍵字，用于聲明靜態(tài)成員、靜態(tài)局部變量以及靜態(tài)函數。

二.各種類型分析

1.靜態(tài)成員變量：

靜態(tài)成員變量是類的屬性，它在所有類實例之間共享，只有一個副本。
靜態(tài)成員變量在類內聲明，在類外定義和初始化。

class MyClass {
public:
    static int count; // 靜態(tài)成員變量聲明
};
int MyClass::count = 0; // 靜態(tài)成員變量定義和初始化
int main() {
    MyClass obj1;
    MyClass obj2;
    obj1.count = 2;
    cout << obj2.count; // 輸出為2，因為count是靜態(tài)成員變量，被所有類實例共享
    return 0;
}

2.靜態(tài)局部變量：

靜態(tài)局部變量在函數內部聲明，并在程序的整個生命周期內保持其值，而不是在每次函數調用時重新初始化。
靜態(tài)局部變量只在函數第一次被調用時初始化，之后保持其值。

void myFunction() {
    static int count = 0; // 靜態(tài)局部變量
    count++;
    cout << count << endl;
}
int main() {
    myFunction(); // 輸出1
    myFunction(); // 輸出2
    myFunction(); // 輸出3
    return 0;
}

3.靜態(tài)函數：

靜態(tài)函數是屬于類的函數，不依賴于類的實例，可以直接通過類名調用。
靜態(tài)函數不能訪問非靜態(tài)成員變量，只能訪問靜態(tài)成員變量。

class MyClass {
public:
    static void myStaticFunction() {
        cout << "This is a static function." << endl;
    }
};
int main() {
    MyClass::myStaticFunction(); // 直接通過類名調用靜態(tài)函數
    return 0;
}

三.實際開發(fā)中static的用法

1.單例模式（Singleton Pattern）：

使用靜態(tài)成員函數和靜態(tài)成員變量創(chuàng)建單例類，確保只有一個實例存在。

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
    void doSomething() {
        // ...
    }
private:
    Singleton() {} // 私有構造函數，防止外部創(chuàng)建實例
};
int main() {
    Singleton& obj = Singleton::getInstance();
    obj.doSomething();
    return 0;
}

2.計數器變量：

使用靜態(tài)成員變量實現計數器功能，用于統(tǒng)計類的實例數量。

class Counter {
public:
    Counter() {
        count++;
    }
    ~Counter() {
        count--;
    }
    static int getCount() {
        return count;
    }
private:
    static int count; // 靜態(tài)成員變量
};
int Counter::count = 0; // 靜態(tài)成員變量初始化
int main() {
    Counter obj1;
    Counter obj2;
    cout << Counter::getCount() << endl; // 輸出2
    return 0;
}

3.輔助函數：

使用靜態(tài)函數作為輔助函數，不依賴于類的實例，可以直接調用。

class MathUtils {
public:
    static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};
int main() {
    int sum = MathUtils::add(5, 3); // 調用靜態(tài)函數
    cout << sum << endl; // 輸出8
    return 0;
}

4.緩存數據：

使用靜態(tài)局部變量作為緩存，避免重復計算或頻繁的資源獲取操作。

int getData() {
    static int cache = fetchData(); // 靜態(tài)局部變量作為緩存
    return cache;
}
int main() {
    int data = getData(); // 第一次調用需要獲取數據
    data = getData(); // 后續(xù)調用直接使用緩存數據
    return 0;
}