C++中成员变量加上static或const关键字后的分析
来源:互联网 发布:java switch 例子 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 18:04
C++中类成员变量加上static或const关键字后的初始化问题。在一个简单的C++类中定义如下这些变量:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable(){}
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int main(){
- TestVariable variable;
- return 0;
- }
情况1:const修饰
编译上面的代码,首先在情况1处出现问题,在g++中的错误提示是:
在vs中的提示更明显,“error C2758: “TestVariable::constIntVariable”: 必须在构造函数基/成员初始值设定项列表中初始化”。直接给出了解决方法,就是说对于类中的const常量类型而言,需要在构造函数初始化化列表中进行初始化。
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable()<span style="color:#ff0000;">:constIntVariable(0)</span>{}
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int main(){
- TestVariable variable;
- return 0;
- }
情况2:static修饰
然后编译上面的代码能通过,不过明显还有问题,就是static变量没有初始化化,但是编译时没有出错。原因就是还没有使用到这些变量,因为static变量是类的所有实例共享的,所以在构造variable这个变量时只对constIntVariable这个变量进行了检查,在编译时会出错,但是其余的3个静态变量由于没有使用所有还看不出问题所在。将代码修改成这样来检查情况2中静态变量的问题:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- <span style="color:#ff0000;">void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }</span>
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- return 0;
- }
vs中的错误提示为“error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int TestVariable::staticIntVariable" (?staticIntVariable@TestVariable@@0HA)”,这种情况下g++中的提示更明显些,就是对TestVariable::staticIntVariable这个变量未定义的引用,所以我们的解决方法就是将它初始化。这个变量的初始化这样操作:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- <span style="color:#ff0000;">int TestVariable::staticIntVariable=1;</span>
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- return 0;
- }
注意int TestVariable::staticIntVariable=1;这行代码不能写成static int TestVariable::staticIntVariable=1;,否则就在g++中会出现这个错误:
而在vs中会出现“error C2720: “TestVariable::staticIntVariable”: 成员上的“static ”存储类说明符非法”这个错误提示。
情况3:static const修饰的整型数据
然后就是情况3和情况4,情况3和情况4中的限定符是一样的,就是static const(这里写成static const和const static好像都可以,最起码在vs和g++中测试都通过了),不同的是数据类型而已,这里int类型是一种特例,就是静态常量整型(short ,int ,long,long long)数据可以在类中初始化,而其他类型都只能在类外面进行初始化。
首先添加调用这个变量的函数:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- <span style="color:#ff0000;">void printStaticConstInt(){
- cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
- }</span>
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int TestVariable::staticIntVariable=1;
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- variable.printStaticConstInt();
- return 0;
- }
在g++中编译的结果为:
用vs编译出错:“ error LNK2001: 无法解析的外部符号 "private: static int const TestVariable::staticConstIntVariable" (?staticConstIntVariable@TestVariable@@0HB)”,和情况2的错误提示是一样的。
只是它的定义方式有两种,在类内定义:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstInt(){
- cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
- }
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- <span style="color:#ff0000;">static const int staticConstIntVariable=3;//情况3 静态常整型类型</span>
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int TestVariable::staticIntVariable=1;
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- variable.printStaticConstInt();
- return 0;
- }
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstInt(){
- cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
- }
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int TestVariable::staticIntVariable=1;
- <span style="color:#ff0000;"> const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;</span>
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- variable.printStaticConstInt();
- return 0;
- }
在vs中的提示为:“error C2373: “staticConstIntVariable”: 重定义;不同的类型修饰符”。
情况4:static const修饰的非整型数据
然后就是情况4,对于静态常量非整型数据而言,如果在类内进行初始化:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstInt(){
- cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstNotIntVariable(){
- cout<<"staticConstNotIntVariable:"<<staticConstNotIntVariable<<endl;
- }
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- <span style="color:#ff0000;">static const float staticConstNotIntVariable=4.0;//情况4 静态非常整型类型</span>
- };
- int TestVariable::staticIntVariable=1;
- const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- variable.printStaticConstInt();
- variable.printStaticNotIntVariable();
- return 0;
- }
在vs 2008中会出现这个错误“error C2864: “TestVariable::staticConstNotIntVariable”: 只有静态常量整型数据成员才可以在类中初始化”。
所以最好还是不要写这种代码吧。
将变量的初始化放在类外面和情况3一样就可以了:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class TestVariable{
- public:
- TestVariable():constIntVariable(0){}
- void printStaticInt(){
- cout<<"staticIntVariable:"<<staticIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstInt(){
- cout<<"staticOnstIntVariable:"<<staticConstIntVariable<<endl;
- }
- void printStaticConstNotIntVariable(){
- cout<<"staticConstNotIntVariable:"<<staticConstNotIntVariable<<endl;
- }
- private:
- int intVariable;//情况0 不加限定符,这个不需要进行讨论
- const int constIntVariable;//情况1 const常量
- static int staticIntVariable;//情况2 静态变量
- static const int staticConstIntVariable;//情况3 静态常整型类型
- static const float staticConstNotIntVariable;//情况4 静态非常整型类型
- };
- int TestVariable::staticIntVariable=1;
- const int TestVariable::staticConstIntVariable=3;
- <span style="color:#ff0000;">const float TestVariable::staticConstNotIntVariable=4.0;</span>
- int main(){
- TestVariable variable;
- variable.printStaticInt();
- variable.printStaticConstInt();
- variable.printStaticConstNotIntVariable();
- return 0;
- }
这种情况在g++中和vs中运行的结果就都是正确的了。
最后关于static,它在类中和在类外使用时有不同的含义,这里总结一下:
1.函数体内的static变量的作用范围为该函数体,不同于auto变量,该变量的内存只能被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值。
2.在模块内的static全局变量可以被模块内的所有函数访问,但不能被模块外其它函数访问。
3.在模块内的static函数只可能被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限定在声明它的模块内。
4.在类中的static成员变量属于整个类所拥有,对类的所有对象只有一份拷贝。
5.在类中的static成员函数属于整个类所拥有,这个函数不接受this指针,因此只能访问类的static成员变量。
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