常静相伴：深度解析C++中的const与static关键字

梦里梦外; 2024-04-24 20:32 48阅读 0赞

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**目录**

前言

一.“大众情人”：静态数据成员

二.永葆初心之常成员-const

1.const数据成员的初始化方式：

2.const修饰的对象与成员函数

结语:

--------------------

## 前言 ##

> 在C++中，const和static是两个重要的关键字，它们分别用于声明常量和静态成员。const用于指定一个值在程序运行期间将保持不变，提高代码的可读性和安全性；而static用于指定一个成员在类的所有实例之间共享，提供静态的存储和管理方式。理解const和static的概念以及正确应用它们可以帮助我们编写更健壮和高效的C++代码。

## 一.**“****大众情人****”：静态****数据****成员** ##

> **思考一个问题**
> 
> **在c++中,创建对象时候,你不定义全局变量的情况下,如何实现?**
> 
>  **在类中定义一个变量吗?**
> 
>     class Human{
>     
>     private:
>         int count= 0;//使用类内初始值
>     
>     public:
>         Human(){
>            count++;
>     }
>     
>     };
> 
> 这种方法肯定是行不通的,因为每个对象都有一个count变量,每个对象的count初始值为0,然后再执行构造函数,最终的结果是,无论有多少个对象,每个对象的count值都为1

> **1.如果在c语言中分文件的开发模式下,如何定义全局变量和访问呢?**
> 
>     Human.cpp
>     
>     #include "Human.h"
>     int count = 0;
>     
>     Human::Human() {
>     	count++;
>     }
>     int Human::getAge() {
>     	return age;
>     }
>     
>     void Human::setAge(int age) {
>     	this->age = age;
>     }
>     int Human::getCount() {
>     	return count;
>     }
> 
>     Human.h文件
>     
>     #pragma once
>     extern int count;
>     
>     class Human {
>     
>     private:
>     
>     	int age;
>     public:
>     
>     	Human();
>     
>     	void setAge(int age);
>     	int getAge();
>     	int getCount();
>     };
> 
>     main.cpp文件
>     
>     #include <iostream>
>     #include "Human.h"
>     using namespace std;
>     
>     int main() {
>     	Human m1,m2,m3;
>     	cout << "总人数" << m1.getCount() << endl;
>     }
> 
> 根据上面再c语言中使用extern进行全局变量的分文件开发还是很麻烦的,再c++中可以使用静态变量进行实现

> **2.C++中解决定义全部变量的方式**
> 
> 关键字 : static
> 
> 当定义为静态变量时候,该变量就不会在栈区了,不属于任何一个对象,而是属于整个类
> 
> 定义方法 : 可以再Human.h文件类中进行先声明,例如
> 
>     Human{
>     private:
>     
>     static int count;//声明非常量的静态成员变量
>     const static int count = 0 ;//常量静态成员变量
>     
>     };
> 
> 对于非const的类静态成员，只能在类的实现文件中初始化。
> 
> const类静态成员，可以在类内设置初始值，也可以在类的实现文件中设置初始值。（但是不要同时在这两个地方初始化，只能初始化1次）
> 
> 在给非常量静态成员变量赋值的方法
> 
>     int Human :: count = 0;
>     格式 :  变量类型 类名 :: 变量名 = 初始值;
> 
> 给非常量静态变量可以直接定义赋值,必须在类外
> 
>     static int a = 10;
>     可以在类外的任何地方进行定义
> 
> 在声明中,不能直接对非常量静态成员变量赋值,但是可以给常量静态成员变量在声明时赋值

> **3.哪些函数可以访问静态成员变量**
> 
> 1) 类的普通成员函数，可以直接访问静态成员（可读可写）
> 
>     class Human{
>     
>     private:
>     static int a = 0 ;
>     
>     public:
>     
>     int getA(){
>     a++;//可以对静态成员变量进行改写
>     
>     return a;//可读
>     
>     }
>     };
> 
> 2) 静态普通函数
> 
> 问题:当在非静态普通函数里,如何去访问静态成员变量
> 
>     void test() {
>     	cout << "总人数: ";
>     	// ??? 没有可用的对象来访问getCount()
>     }
> 
> 如果为了访问总的人数，而特意去创建一个对象，就很不方便，而且得到的总人数还不真实（包含了一个没有实际用处的人）

> **访问方式:**
> 
> 通过对象访问,此时会与预期结果不符合
> 
> 通过类来访问
> 
> ![6626492f1dea431d8b5be91044d75eb4.png][]
> 
> 由此可以看出,通过类也不能访问到,此时可以将getcount函数改为static类型的
> 
> 解决方法:
> 
> 将getCount函数定义为static,此时就可以访问到了
> 
> ![15e165b45b08476182a1091304fb3c7c.png][]

> 类的静态方法：
> 
> 1.  可以直接通过类来访问【更常用】，也可以通过对象（实例）来访问。
> 2.  在类的静态方法中，不能访问普通数据成员和普通成员函数（对象的数据成员和成员函数）
> 
> ![6f63afe48f1e4557a6b73b51bca0e46c.png][]
> 
> 3.静态方法中，不能访问this指针,因为this指针是属于实例对象的
> 
> ![8a4e2aa86e2d4bc08cd9a31de68a4343.png][]
> 
> 4.静态方法中，只能访问静态数据成员

> 总结 :
> 
> 1) .静态数据成员
> 
> 对象的成员函数（没有static的成员函数）内部，可以直接访问“静态数据成员”
> 
> 类的静态成员函数（有static的成员函数）内部，可以直接访问“静态数据成员”
> 
> 即：**所有的成员函数，都可以访问静态数据成员**。
> 
> 类不能直接访问普通的静态数据成员
> 
> 2) .静态成员函数
> 
> 对象可以直接访问静态成员函数
> 
> 类可以直接访问静态成员函数
> 
> 在类的静态成员函数（类的静态方法）内部，不能直接访问this指针和对象的数据成员！
> 
> 在类的静态成员函数（类的静态方法）内部，只能访问类的数据成员
> 
> 最后两句对象的数据成员函数只得就是非静态的成员变量,类的数据成员函数,此时这个成员函数属于整个类,前面已经提到过,此时指的就是static修饰的成员变量

## 二.**永葆初心之常成员-const** ##

> ### 1.const数据成员的初始化方式： ###
> 
>  *  使用类内值（C++11支持）
> 
>     class Test{
>     
>     private:
>         const int a = 1;
>         ...
>     };

*  使用构造函数的初始化列表

>     class A{
>     
>     private:
>         const int a;
>     public:
>         A(int _a):a(_a){}
>     
>     };
> 
> （如果同时使用这两种方式，以初始化列表中的值为最终初始化结果）
> 
> 注意： 不能在构造函数或其他成员函数内，对const成员赋值！
> 
> ![6e11ea3641e74af4aea99830ed496adb.png][]

> ### 2.const修饰的对象与成员函数 ###
> 
> 【类比】：专一男就是const对象，撩妹方法，就是普通的成员函数，如果允许专一男调去撩妹，那么专一男，也就不专一了！
> 
> 以下示例:const对象访问普通成员函数
> 
> ![339183da86414ba1b13e453e8270871a.png][]
> 
> 解决方案：
> 
> 如果一个成员函数内部，不会修改任何数据成员，就把它定义为const成员函数。此时只需要输出a的值,所以将print函数,定义为const类型
> 
> ![9f494e0a135441909b7cdc6a18ce3b6b.png][]
> 
> 注意const的放置位置
> 
> 总结 : 如果声明的对象只去访问不改变值得函数,则可以将对象用const修饰,如果该成员函数内只读,则也将该函数用const修饰,const对象只能访问const修饰得成员函数,普通对象可以访问任意成员函数,

## 结语: ##

> 在C++中，const和static是两个强大的关键字，它们为我们提供了更加丰富和灵活的编程工具。const使得代码更加安全可靠，通过禁止对常量进行修改确保程序的正确性。static则提供了一种在类的所有实例之间共享数据和行为的机制，有助于节约内存和简化程序结构。深入理解const和static的特性和使用方式，我们能够更加自如地控制数据的可变性和访问方式，编写出更稳定、可扩展和易于维护的代码。const和static是C++编程中的重要概念，它们的合理运用将大大提升代码质量和开发效率。

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_73865721?spm=1010.2135.3001.5343
[C_C]: https://blog.csdn.net/weixin_73865721?type=blog
[6626492f1dea431d8b5be91044d75eb4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/24/29477f2247684909835f96ad940295fb.png
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[8a4e2aa86e2d4bc08cd9a31de68a4343.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/24/cfb0038a5979412b9adb684ee34ec406.png
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