Why/When 我想使用 class 数据成员而不定义 class 的对象吗？

Question

在 C++ 中可以使用 class 的数据成员而无需定义 class 的对象，方法是在 public 部分中将该数据成员定义为 static 变量，如下面的代码示例所示。问题是，why/when 我想这样做吗？我该怎么做？

class ttime{
public:
    ttime(int h=0, int m=0, int s=0):hour(h), minute(m), second(s){}   //constructor with default intialization
    int& warning(){return hour;}
    void display()const{cout<<hour<<"\t";}
    static int hello; 
    ~ttime(){}

private:
    int hour;
    int minute;
    int second;
};


main()
{
    ttime:: hello=11310; //Is this the way to use hello without creating an object of the class?
    cout << ttime:: hello;

    ttime hi(9); 
    hi.display();
    hi.warning()++;//the user is able to modify your class's private data, which is really bad! You should not be doing this!
    hi.display();
}

Answer 1

它类似于全局变量，只是它不在全局命名空间中定义。

您可以在引入命名空间之前编写的 C++ 代码中找到它，或者在模板元编程中找到它更有用。

一般来说，我不建议像您的示例那样使用它，而是希望尽可能避免使用全局状态。否则，您最终会得到难以测试的代码。

Answer 2

将 class 成员变量声明为 static 本质上使它成为一个单例对象，由 class 的所有实例共享。这对于计数器、信号量和锁以及需要由其他 class 成员共享的其他类型的数据非常有用。

声明它 public 可以让 class 的所有用户都可以访问它。不过，允许 class 变量可由 class 之外的函数修改通常不是一个好主意。

另一方面，声明它 const 是为 class.

提供公开可读常量的常用方法

例子

您的图书馆 class:

class Foo
{
public:
    // Version number of this code
    static const int    VERSION = 1;

private:
    // Counts the number of active Foo objects
    static int          counter = 0;

public:
    // Constructor
    Foo()
    {
        counter++;     // Bump the instance counter
        ...
    }

    // Destructor
    ~Foo()
    {
        counter--;     // Adjust the counter
        ...
    }
};

你们图书馆的一些客户：

class Bar
{
public:
    // Constructor
    Bar()
    {
        // Check the Foo library version
        if (Foo::VERSION > 1)
            std::cerr << "Wrong version of class Foo, need version 1";
        ...
    }
};

在此示例中，VERSION 是class 的静态常量，在本例中它告知外界class 中包含的代码版本。它通过语法 Foo::VERSION.

访问

另一方面，静态counter变量是class私有的，因此只有Foo的成员函数可以访问它。在这种情况下，它被用作活动 Foo 对象数量的计数器。

Answer 3

我目前不熟悉静态的 c++ 语法。但在 c++-cli（.net、Visual C++）中 :: 是正确的。
出于静力学的目的：
在许多情况下使用它们是有意义的。通常，当您想要存储属于 class 本身的信息（意味着属于 class 的所有对象）而不是属于单个 object/instance 的信息时。

Answer 4

尽管最初并非为此目的而发明，structs 的 static constexpr 数据成员是模板 meta-programming 的 backbone。只需查看 limits 标准库 header 作为一个简单示例。

例如，我们可以定义一个围绕内置 sizeof 运算符的包装器。虽然它本身相当无用，但希望能给出正确的想法。

#include <iostream>

template<typename T>
struct Calipers
{
  static constexpr auto size = sizeof(T);
};

int
main()
{
  std::cout << "short:   " << Calipers<short>::size   << "\n";
  std::cout << "int:     " << Calipers<int>::size     << "\n";
  std::cout << "long:    " << Calipers<long>::size    << "\n";
  std::cout << "float:   " << Calipers<float>::size   << "\n";
  std::cout << "double:  " << Calipers<double>::size  << "\n";
}

可能的输出：

short:   2
int:     4
long:    8
float:   4
double:  8

Answer 5

如前所述，静态成员变量作为 'global' 变量工作，但在 class 命名空间内。所以对于计数器或者对象间的共享资源很有用。

在 'public static' 修饰符的情况下，很容易看出它在库中用于提供对常量和通用功能（静态方法）的访问。

例如，输入库可能有：

class KeyEvent
{
    public:
      static const int KEY_DOWN = 111;
      static const int KEY_UP = 112;
      ...
}

//And then in your code
#include <KeyEvent>

void poolEvent(Key *key)
{
    if(key->type() == KeyEvent::KEY_DOWN)
      ...
}

Why/When 我想使用 class 数据成员而不定义 class 的对象吗？

Why/When would I want to use a class data member without defining an object of the class?

c++

class

data-members