基本概念

• 静态成员：在说明前加上static关键字的成员为静态成员。
• 静态函数：在函数声明前加上static关键字的函数就是静态成员函数。

例如：

class Person {
private:
    static int sum_of_numbers;//静态成员
public:
    static void print_sum_of_numbers(){//静态函数
        cout << "sum of numbers is :" << sum_of_numbers << endl;
    }
};

其中sum_of_numbers就是静态成员变量，void print_sum_of_numbers()就是静态成员函数。

• 普通成员变量为每个对象各自有一份，而静态成员变量一共就一份，为所有成员所共享。
• sizeof运算符不计算静态成员变量。
• 普通成员函数必须作用于某个具体的对象，而静态成员变量不作用于某个具体的变量。
• 静态成员不需要通过对象就能访问。
• 静态成员变量的本质是全局变量，哪怕一个对象都不存在，类的静态成员变量也存在。
• 静态成员函数本质上全局函数
• 设置静态成员的目的是将某些紧密联系的全局变量写到类里，看上去像一个整体，易于维护和理解。
• 在静态成员函数中，只能访问静态成员变量以及函数。

静态成员变量的访问

例如有如下的类：

class Person {
private:
    static int sum_of_numbers;//记录对象总数
public:
    Person() {
        sum_of_numbers++;//对象总数加一
    }
    static void print_sum_of_numbers(){//静态函数
        cout << "sum of numbers is :" << sum_of_numbers << endl;
    }
    ~Person(){
        sum_of_numbers--;//对象总数减一
    }
};

我们可以使用如下几种方式访问静态成员：

1. 类名::成员名：Person::print_sum_of_numbers();
2. 对象名.成员名：Person p1; p1.print_sum_of_numbers();
3. 指针->成员名：Person *p=&p1; p->print_sum_of_numbers();
4. 引用.成员名：Person &ref=r; int n=ref.sum_of_numbers;

实例

接下来我们通过一个实例来讲解静态成员的用法。

首先我们定义一个Person类，用sum_of_numbers来统计一个初始化了多少个对象，用print_sum_of_numbers()输出

sum_of_numbers统计的数量。

class Person {
private:
    static int sum_of_numbers;//记录对象总数
public:
    Person() {
        sum_of_numbers++;//对象总数加一
    }
    Person(const Person& p) {
        sum_of_numbers++;
    }
    static void print_sum_of_numbers(){//静态函数
        cout << "sum of numbers is :" << sum_of_numbers << endl;
    }
    ~Person(){
        sum_of_numbers--;//对象总数减一
    }
};
int Person::sum_of_numbers = 0;//显示声明

以上就定义了一个Person类，每当构造函数被调用，就会导致一个对象的生成，所以这里有sum_of_numbers++;

对于复制构造函数，我们在前面以及了解过当对象作为函数参数以及返回值等使用时会导致新的临时对象的生成，会调用复制构造函数进行初始化工作，所以这里我们需要自己写一个构造函数，并在构造函数里执行sum_of_numbers++;。

另外需要注意的是，对于static类型的成员变量，我们需要在定义类的文件中对静态成员变量进行一次说明或初始化。否则的话编译能通过，链接不能通过，上面代码中的最后一行int Person::sum_of_numbers = 0;//显示声明进行声明。

每当析构函数被调用时，会导致对象的消亡，所以执行sum_of_numbers--;。

Person fun(Person p) {
    cout << "进入fun函数，参数为一个Person对象,并返回一个person对象" << endl;
    Person::print_sum_of_numbers();
    return p;
}
int main() {
    cout << "生成p1对象" << endl;
    Person p1;
    Person::print_sum_of_numbers();

    cout << "生成p2对象数组，包含3个对象" << endl;
    Person* p2 = new Person[3];
    p2->print_sum_of_numbers();

    cout << "调用fun函数" << endl;
    Person p3=fun(p1);
    cout << "离开fun函数，并生成一个person对象p3" << endl;
    Person::print_sum_of_numbers();

    cout << "delete对象数组p2" << endl;
    delete[]p2;
    Person::print_sum_of_numbers();

    return 0;
}

分析：

1. 首先生成p1，所以sum_of_numbers=1
2. 生成对象数组p2，包含三个对象，所以sum_of_numbers=4
3. 调用fun函数，参数类型为Person对象，导致一个对象生成，所以sum_of_numbers=5
4. fun返回一个对象，此时fun参数生成的对象消亡，sum_of_numbers=4
5. 注意，此处使用visual studio 2019，对象作为函数返回值并没有导致对象生成。不同编译器结果不同。
6. p3使用fun的返回值初始化，导致一个对象的生成，所以sum_of_numbers=5
7. delete掉p2对象数组，包含3个对象，所以sum_of_numbers=2

执行上面代码，得到以下结果：

生成p1对象
sum of numbers is :1
生成p2对象数组，包含3个对象
sum of numbers is :4
调用fun函数
进入fun函数，参数为一个Person对象,并返回一个person对象
sum of numbers is :5
离开fun函数，并生成一个person对象p3
sum of numbers is :5
delete对象数组p2
sum of numbers is :2