C++静态成员函数解说

如果您不了解静态数据成员，请查看：C++静态数据成员。

与数据成员类似，成员函数也可以定义为静态的，在类中声明函数的前面加static就成了静态成员函数。如

    static int volume( );

和静态数据成员一样，静态成员函数是类的一部分，而不是对象的一部分。

如果要在类外调用公用的静态成员函数，要用类名和域运算符“::”。如

    Box::volume( );

实际上也允许通过对象名调用静态成员函数，如

    a.volume( );

但这并不意味着此函数是属于对象a的，而只是用a的类型而已。

与静态数据成员不同，静态成员函数的作用不是为了对象之间的沟通，而是为了能处理静态数据成员。

我们知道，当调用一个对象的成员函数(非静态成员函数)时，系统会把该对象的起始地址赋给成员函数的this指针。而静态成员函数并不属于某一对象，它与任何对象都无关，因此静态成员函数没有this指针。既然它没有指向某一对象，就无法对一个对象中的非静态成员进行默认访问（即在引用数据成员时不指定对象名）。

 可以说，静态成员函数与非静态成员函数的根本区别是：非静态成员函数有this指针，而静态成员函数没有this指针。由此决定了静态成员函数不能访问本类中的非静态成员。

静态成员函数可以直接引用本类中的静态数据成员，因为静态成员同样是属于类的，可以直接引用。在C++程序中，静态成员函数主要用来访问静态数据成员，而不访问非静态成员。

假如在一个静态成员函数中有以下语句：

    cout<<height<<endl;  //若height已声明为static，则引用本类中的静态成员，合法
    cout<<width<<endl;  //若width是非静态数据成员，不合法

但是，并不是绝对不能引用本类中的非静态成员，只是不能进行默认访问，因为无法知道应该去找哪个对象。

如果一定要引用本类的非静态成员，应该加对象名和成员运算符“.”。如

    cout<<a.width<<endl; //引用本类对象a中的非静态成员

假设a已定义为Box类对象，且在当前作用域内有效，则此语句合法。

通过例9.11可以具体了解有关引用非静态成员的具体方法。

[例9.11] 静态成员函数的应用。

#include <iostream>
using namespace std;
class Student                   //定义Student类
{
public:
   Student(int n,int a,float s):num(n),age(a),score(s){ }      //定义构造函数
   void total( );
   static float average( );      //声明静态成员函数
private:
   int num;
   int age;
   float score;
   static float sum;            //静态数据成员
   static int count;            //静态数据成员
};
void Student::total( )                      //定义非静态成员函数
{
   sum+=score;                            //累加总分
   count++;                               //累计已统计的人数
}
float  Student::average( )                  //定义静态成员函数
{
   return(sum/count);
}
float Student::sum=0;                     //对静态数据成员初始化
int Student::count=0;                     //对静态数据成员初始化
int main( )
{
   Student stud[3]={                      //定义对象数组并初始化
      Student(1001,18,70),
      Student(1002,19,78),
      Student(1005,20,98)
   };
   int n;
   cout<<"please input the number of students:";
   cin>>n;                               //输入需要求前面多少名学生的平均成绩
   for(int i=0;i<n;i++)                  //调用3次total函数
      stud[i].total( );
   cout<<"the average score of "<<n<<" students is "<<Student::average( )<<endl;
   //调用静态成员函数
   return 0;
}

运行结果为：p

关于静态成员函数成员的几点说明：

1. 在主函数中定义了stud对象数组，为了使程序简练，只定义它含3个元素，分别存放3个学生的数据。程序的作用是先求用户指定的n名学生的总分，然后求平均成绩(n由用户输入)。
2. 在Student类中定义了两个静态数据成员sum(总分)和count(累计需要统计的学生人数)， 这是由于这两个数据成员的值是需要进行累加的，它们并不是只属于某一个对象元素，而是由各对象元素共享的，可以看出： 它们的值是在不断变化的，而且无论对哪个对象元素而言，都是相同的，而且始终不释放内存空间。
3. total是公有的成员函数，其作用是将一个学生的成绩累加到sum中。公有的成员函数可以引用本对象中的一般数据成员(非静态数据成员)，也可以引用类中的静态数据成员。score是非静态数据成员，sum和count是静态数据成员。
4. average是静态成员函数，它可以直接引用私有的静态数据成员(不必加类名或对象名)， 函数返回成绩的平均值。
5. 在main函数中，引用total函数要加对象名(今用对象数组元素名)， 引用静态成员函数average函数要用类名或对象名。
6. 请思考，如果不将average函数定义为静态成员函数行不行？程序能否通过编译？需要作什么修改？为什么要用静态成员函数？请分析其理由。

最后请注意，作为C++程序员，最好养成这样的习惯：只用静态成员函数引用静态数据成员，而不引用非静态数据成员。这样思路清晰，逻辑清楚，不易出错。