C++中static关键字在类中常见问题分析

一.static变量的初始化问题

static变量是和类绑定的变量，和一般变量和对象绑定不同。它在类实例化（创建对象）之前就分配空间，而非static变量是在创建对象时进行空间分配。那么该在哪里对static变量进行初始化呢？

1.能否在构造函数里进行static变量的初始化？

由前面的叙述可知，static变量在对象创建前就要进行空间分配。而构造函数是在创建对象时进行的调用。因此，不能在构造函数中对static变量进行初始化。

有如下代码：

#include "iostream"using namespace std;class test{public:static int a;test(){a=10;cout<<"a is "<<a<<endl;}};int main(void){test a;}

用g++进行编译，显示：

test.cpp:(.text._ZN4testC2Ev[_ZN4testC5Ev]+0xf)：对‘test::a’未定义的引用

test.cpp:(.text._ZN4testC2Ev[_ZN4testC5Ev]+0x19)：对‘test::a’未定义的引用

collect2: error: ld returned 1 exit status

2.能否在类中对static变量初始化?

有如下代码：

#include "iostream"using namespace std;class test{public:static int a;test():a(10){cout<<"a is "<<a<<endl;}};int main(void){test a;}

用g++进行编译，显示：

error: ISO C++ forbids in-class initialization of non-const static member ‘test::a’

C++标准中禁止对非const的static变量进行类内初始化。

也就是说如果将类中的

static int a;

改为：

const static int a;

便可以正常进行编译链接。

3.正确的初始化方式

#include "iostream"using namespace std;class test{public:static int a;test(){cout<<"a is "<<a<<endl;}};int test::a=10;int main(void){test a;}

类中的静态变量应该在类外进行初始化。

二.static成员与非static成员之间的调用

1.对static函数与非static函数的调用方式

1）通过类名的调用：因为static函数是与类绑定的，不依赖于对象，可以通过（类名：：函数名）的方式来调用static函数。而非static函数则不能这样调用。

2）通过对象的调用：static函数和非static函数都可以通过（对象.函数名）的方式来调用。

2.static函数对类中其它成员变量的调用

有如下代码：

#include "iostream"using namespace std;class test{public:static int a;int b;test():b(10){}static void s_display(){cout<<"This is static display: a="<<a<<" b="<<b<<endl;}void display(){cout<<"This is non-static display: a="<<a<<" b="<<b<<endl;}};int test::a=10;int main(void){test a;a.s_display();a.display();return 0;}

用g++进行编译，提示：

error: invalid use of member ‘test::b’ in static member function

错误：在静态成员函数中错误的使用了（非静态）成员b。

但是并没有对static函数中对static变量的调用报告错误。也就是说，可以在static成员函数中调用static变量，但是不能调用非static成员变量。这是因为在对static函数调用时，可能还没有类的对象，让static函数可以调用非static变量是不合理的。

如下代码是可以正常运行的：

#include "iostream"using namespace std;class test{public:static int a;int b;test():b(10){}static void before_init(){cout<<a<<endl;}};int test::a=10;int main(void){test::before_init();return 0;}

在这个程序中，调用before_init()时还不存在test类的对象，若在before_init()函数中调用b，显然是错误的。而非static函数既可以调用非static变量，又可以调用static变量。

3.static函数和非static函数之间的互相调用

由2可知static函数不可以调用非static变量，但是非static函数可以调用非static变量。如果可以用static函数调用非static函数，岂不是间接的调用了非static变量吗？因此可以推断：非static函数可以调用static函数，而static函数不能调用非static函数。经过代码验证，此推断是正确的。

总结：对于static关键字在类中常见问题的分析，主要抓住一个顺序：即对static成员的处理是在类进行实例化之前的。