独一无二
----静态成员变量
作者：HolyFire
我们学习C++的时候知道静态变量的特性，他不是临时变量，在编译期间就已经产成。用一个例子就能说明问题。
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
A(){ cout << "Can you see me Now!" << endl; }
~A(){ cout << "I'm Go Away!" << endl; }
};
void TestStatic( void )
{
static A a;
}
void main()
{
cout << "Program Start!" << endl;
TestStatic();
TestStatic();
TestStatic();
cout << "Program End!" << endl;
}
结果是：
Program Start!
Can you see me Now!
Program End!
I'm Go Away!
A a只被定义了一次，而且析构是在主程序退出以后才进行的。这说明了什么呢，A a在void TestStatic( void )是同一个实例，他存在于整个程序但是只有在void TestStatic( void )中能访问他。
不相信？那我们来试试看。
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
private:
int count;
public:
A():count(0){ cout << "Can you see me Now!" << endl; }
~A(){ cout << "I'm Go Away!" << endl; }
void Inc(){ count++; }
int Count(){ return count; }
};
void TestStatic( void )
{
static A a;
a.Inc();
cout << "count's value is : " << a.Count() << endl;
}
void main()
{
cout << "Program Start!" << endl;
TestStatic();
TestStatic();
TestStatic();
cout << "Program End!" << endl;
}
结果是：
Program Start!
Can you see me Now!
count's value is : 1 //初始化count为0，Inc导致count自加值应该为1
count's value is : 2 //没有初始化，Inc导致count自加值应该为2
count's value is : 3 //没有初始化，Inc导致count自加值应该为3
Program End!
I'm Go Away!
事实说明了一切，那么他是如何实现的呢，C++编译器里，他被创建在一个内存区域里，这块区域不是堆也不是栈，编译器在编译阶段就将他们记住，并为他们做好分配工作，如此一来就可以实现这个特性。
看起来他的作用有些象全局变量，但是我们知道，使用全局变量会整加模块的耦合性，降低代码的通用性，所以静态成员变量的出现为我们编程带来的灵活性。
如何将这个小东西用在我们的面向对象编程中呢。他扮演一个什么样的角色呢，这正是我要说的。
我们知道，类的成员变量表示了一个类的属性，对应着对象的物质特性，他们在类的某个实例创建的时候创建，消亡的时候消亡。但是上面说到，静态变量在编译期间就已经存在了，也就是并不随着实例创建的时候创建，消亡的时候消亡。是这样吗。看事实说话。
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
A() { cout << "A is On!" << endl; }
~A() { cout << "A is OFF!" << endl; }
};
class B{
public:
B() { cout << "B is On!" << endl; }
~B() { cout << "B is OFF!" << endl; }
private:
static A a;
};
A B::a;
void main()
{
cout << "Program Start!" << endl;
B b1,b2,b3;
cout << "Program End!" << endl;
}
结果是：
A is On! //瞧我又说中了，主程序还没有运行，构造函数就开始工作了，这时B的实例还没有登场
Program Start!
B is On! //b1创建了，但是b1.a并没有创建
B is On!
B is On!
Program End!
B is OFF! //B的实例销毁了，但是成员变量a没有销毁
B is OFF!
B is OFF!
A is OFF! //看吧，这才是A的析构函数
注意一个约定：
A B::a;
静态成员变量的初始化一定要在主函数外面，而且静态成员变量一定要初始化。
事实上B::a并不属于B，将他作为B的成员只是为了确定访问的权限
private:
static A a;
因为这样设定以后只有B才能访问B::a，当然设计的时候要考虑清楚，如果a与B并没有关系，那么这样的设计就没有什么实际的意义。
那么如何设计才能运用这个特性呢。
我们来举个例子。
我们有时候想知道类的实例有几个，也就是被实例化了几次。比如
class A;
A a1,a2,a3;
那么就应该被实例化了3次。能知道这个信息应该很不错。如果用一个全局变量，那么要考虑的问题很多，全局变量会被人任意修改，全局变量定义在那里以及全局变量初始化在那里也会带来困惑，全局变量会不会跟别的全局变量重名等等。
既然静态变量可以实现一些全局变量的功能，何不牛刀小试，看看效果如何。首先静态成员变量只有一个，而且不是类的真实属性，实际上只有一个变量，不会增加类的负担；第二可以给他加上访问限制，只要不是public那么就不能随意修改。既然好处多多，那么就开工。
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
public:
A(){ count++; }; //当产生一个实例的时候计数器加一
~A(){ count--; } //当销毁一个实例的时候计数器减一
int GetInstanceCount(){ return count; }
private:
static int count;
};
int A::count = 0;
void main()
{
cout << "Program Start! " << endl << endl;
A a1,a2,a3;
{
A a4,a5,*pa;
cout << "Now, Have a1 ,a2 ,a3 , a4 ,a5 Instances!" << endl;
cout << "Number of class A's Instance is : " << a1.GetInstanceCount() << endl << endl;
pa = new A;
cout << "Now Creat a class A's Instance!" << endl;
cout << "Number of class A's Instance is : " << a2.GetInstanceCount() << endl << endl;
delete pa;
}
cout << "While class's Instances a4 , a5 , pa destroy!" << endl;
cout << "Only a1 , a2 , a3 Left , is the Count of Instance is 3 ?" << endl;
cout << "Number of class A's Instance is : " << a3.GetInstanceCount() << endl << endl ;
}
结果是：
Program Start!
Now, Have a1 ,a2 ,a3 , a4 ,a5 Instances! //有a1 ,a2 ,a3 ,a4 ,a5五个实例
Number of class A's Instance is : 5 //没错，正是五个
Now Creat a class A's Instance! //在堆里创建了一个，使用pa得到他的引用
Number of class A's Instance is : 6 //跟想的一样，数目增加了
While class's Instances a4 , a5 , pa destroy! //在堆里释放一个，栈里释放2个
Only a1 , a2 , a3 Left , is the Count of Instance is 3 ? //6 – 1 –2 当然等于3啦
Number of class A's Instance is : 3 我说的没错吧。
因为在构造函数里操作的是同一个变量，所以才能得到正确的结果。这个技术在很多方面得到应用，比如，互斥信号，象动态连接库一样的引用计数器等等。
这里要记住的是，类的静态成员变量实际上只有一个，它不随着类的实例的创建/销毁而增加/减少。它不是类的真正成员，并不是类的一部分。
2001/9/7
丁宁
