P13 C++ 类 | 结构体内部的静态static

01 前言

02 类内部创建静态变量的例子

03 在类的内部创建静态变量的作用

04 最后的话

01 前言

本期我们讨论 static 在一个类或一个结构体中的具体情况。

在几乎所有面向对象的语言中，静态在一个类中意味着特定的东西。这意味着在类的所有实例中，这个变量只有一个实例。如果我创建一个名为 Entity 的类，然后不断创建 Entity 实例，我仍然只会得到那个变量的一个版本。相对应的，如果某个实例改变了这个静态变量，它会在所有实例中反映这个变化。

正因为如此，通过类实例来引用静态变量是没有意义的。因为这就像是类的全局实例。

静态方法也是一样，无法访问类的实例。静态方法不需要通过类的实例就可以被调用。而在静态方法内部，你不能写引用到类实例的代码，因为你不能引用类的实例。

02 类内部创建静态变量的例子

让我们来看一下例子。

#include <iostream>
using namespace std;
class Dog
{
public:
    int age;
    const char *name;
    void print()
    {
            cout <<name<<": "<<age << endl;
    }
};

int main()
{
    Dog dog;
    dog.age = 10;
    dog.name = "xiaohuan";
    Dog dog2 = {15,"xiaobai"};
    dog.print();
    dog2.print();
    return 0;
}

在这里我写一个叫做 Dog 类，一个整形变量age，一个常量指针name。

我们现在有一个非常简单的基类。并且实例化它，将其值设置为我们想要的值。

我想创建这个类的另一个实例，我也可以用第二种方法，然后用初始化器来完成初始化。

然后我们给了 Dog类的一个方法 Print。让两个实例分别调用 Print。

运行之后可以看到，结果很清楚，并没有什么问题。

如果我让变量变为静态的话，事情就会有些不一样了。

首先出现问题的地方是第二种初始化方法，x 和 y 变成静态的话，这样的初始化操作会失败，因为 x 和 y 不再是类成员。

我们先修改一下它。

我们有两个不同的实例，至少看起来是这样的。

如果我们运行代码，我们会得到一个错误。

编译器会告诉我们未定义变量，这是因为我们需要在某个地方定义那些静态变量。

我们可以这样操作。

现在链接器器可以连接到合适的变量了。

然后我们运行代码。

你会看到我们实际上打印了两次一样的数据，结果有点奇怪。

我们回去看代码，首先我们在第一个实例上的设定了 10，xiaohuan。第二个为 12 和 xiaobai。然而你要记得，当 age 和 name 变成静态时，我们让这两个变量在 Entity 类的所有实例中只有一个实例。这意味着当我改变第二个 Dog实例的 x 和 y时，它们实际上和第一个完全是一样的，他们指向的是相同的内存。

没错，两个不同的 Dog实例，他们的 age 和 name指向同一个地方。这时候你就会明白，我们这样这样引用是没有意义的。

当然，如果让变量静态化之后，也可以这样初始化

就像我们在名为 Dog的命名空间中创建了两个变量，它们实际上并不属于类。

从严格意义上说它们可以是私有的，它们仍然是类的一部分，而不是命名空间的一部分。

但是无论出于何种目的，当你创建一个新的类的实例或类似的东西时，他们其实和在命名空间中是一样的。与如何分配无关。

03 在类的内部创建静态变量的作用

那么，这样做的意义是什么？

这当然很有用，当你想要跨类使用变量时，你可以使用一个静态全局变量而不使用全局变量，它是在内部进行链接的。不会在你这整个项目都是全局的。

那你为什么要这么做呢？答案是把他们放在类中是有意义的。

举个例子，比如你想创建一个日志报表Log，其中有一条信息。你想要在所有的实例之间的共享数据。这时候将它存储在类中是有意义的，因为它与 Log有关。

要组织好代码，那你最好在这个类中创建一个静态变量，而不是一些静态的或全局的东西到处乱放。静态方法的工作方式与此类似，如果我让这个 Print 方法变成静态，它是会正常工作的。

看上述代码，我们在Log类中创建了一个messas字符串，然后我们在主函数将其初始化，初始化完将messags打印出来，很好，我们说过在类内部定义静态变量，其实所有的实例之间的数据数据是共享的，然后再在类的外部定义一个函数，在函数内将类的messags进行修改，最后在主函数打印出来。

04 最后的话

我希望我把相关的内容都讲清楚了。下期我们看看如何将许多的 static 知识整合了到我们一直在研究的 log 类中，看看那会变成是什么样子。

你可以先去看一下如何写一个 C++ 类那期。随着系列的进行，我们会继续增加 log 类的内容，并发掘一些我们可以做的新事情，并在学习新概念的同时不断改进它。

好了，记住，static 对于那些静态数据非常有用，这些数据不会在类实例之间发生变化。

本期的内容就是这些，下期再见。

Dog类相关代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Dog
{
public:
    static int age;
    static const char *name;
    static void print()
    {
            cout <<name<<": "<<age << endl;
    }
};

static void print(Dog dog)    //也可以这样使用类的静态变量
{
    cout <<dog.name<<": "<<dog.age << endl;
}

int Dog::age;   //定义变量，不然对象并不能找到定义，因为static相当于在类中能认识，但类的范围外并不认识
const char* Dog::name;

class Log
{
    char *messages;
};

int main()
{
    Dog dog;
    dog.age = 10;
    dog.name = "xiaohuan";
    //Dog dog2;
    Dog::age = 12;
    Dog::name = "xiaobiao";
    dog.print();
    //dog2.print();
    return 0;
}

Log 相关代码

#include <iostream>
using namespace std;
class Log
{
public:
    static string messages;
    static void print()  //如果变量为非静态的话，则需要将类传进出，Log s ，s.messages
    {
        std::cout<< messages<<std::endl;
    }
};

void print()
{
    Log::messages = "this is from nothing funtion message";
}
string Log::messages;

int main()
{
    Log::messages = "this is a test form main";
    Log::print();
    print();
    Log::print();
    return 0;
}