在C++中，類就像一個“模板”，我們可以根據這個模板創建多個“對象”（實例）。比如，class Student 是模板，Student stu1, stu2; 就是兩個具體的學生對象。
普通成員變量是每個對象獨有的，比如每個學生有自己的姓名、年齡；但如果我們需要多個對象共享一份數據（比如記錄“總共有多少個學生被創建”），普通成員變量就不夠用了——這時候就需要用到 靜態成員。
一、靜態成員變量：所有對象共享的數據¶
1. 定義與特點¶
靜態成員變量（用 static 修飾）屬於整個類，而不是某個具體對象。它被所有對象共享，就像“班級黑板”上的數字，不是每個學生本子上的單獨記錄。
- 聲明方式：在類中用
static修飾成員變量。 - 存儲位置：全局數據區，生命週期與程序一致（從程序開始到結束）。
- 初始化：必須在類外初始化（避免重複定義），格式爲
類名::變量名 = 初始值;。 - 訪問方式：既可以通過對象訪問（
對象名.靜態變量），也可以通過類名直接訪問（類名::靜態變量）。
2. 示例：統計對象數量¶
假設我們需要一個 Student 類，用靜態變量 studentCount 記錄總共創建了多少個學生對象：
#include <iostream>
using namespace std;
class Student {
public:
static int studentCount; // 靜態成員變量聲明（共享的計數器）
string name; // 普通成員變量（每個學生獨有的姓名）
// 構造函數：創建對象時，計數器+1
Student(string n) : name(n) {
studentCount++;
}
// 析構函數：銷燬對象時，計數器-1（注意：靜態變量會影響所有對象）
~Student() {
studentCount--;
}
};
// 靜態成員變量必須在類外初始化（只初始化一次）
int Student::studentCount = 0;
int main() {
Student stu1("Alice");
Student stu2("Bob");
// 通過類名訪問靜態變量（推薦方式，明確是類的成員）
cout << "當前學生數量：" << Student::studentCount << endl; // 輸出：2
// 通過對象訪問靜態變量（效果和類名訪問一樣）
cout << "stu1看到的學生數量：" << stu1.studentCount << endl; // 輸出：2
// 再創建一個對象
Student stu3("Charlie");
cout << "創建後學生數量：" << Student::studentCount << endl; // 輸出：3
return 0;
}
運行結果：
當前學生數量：2
stu1看到的學生數量：2
創建後學生數量：3
關鍵點：
studentCount 是所有 Student 對象共享的，無論創建多少個對象，它的值都會同步變化。
二、靜態成員函數：操作共享數據的工具¶
靜態成員函數（同樣用 static 修飾）屬於類，而非某個對象。它的核心特點是：沒有 this 指針（this 指針指向當前對象，靜態函數不需要依賴對象）。
1. 定義與特點¶
- 聲明方式：在類中用
static修飾成員函數。 - 訪問限制：不能直接訪問非靜態成員（變量或函數），因爲非靜態成員依賴具體對象，而靜態函數沒有
this指針。 - 調用方式：可以通過對象調用（
對象名.靜態函數()），也可以通過類名直接調用（類名::靜態函數()）。
2. 示例：獲取共享數據¶
我們給 Student 類添加一個靜態函數 getStudentCount()，用來獲取當前學生數量：
class Student {
public:
static int studentCount;
string name;
Student(string n) : name(n) {
studentCount++;
}
~Student() {
studentCount--;
}
// 靜態成員函數：返回學生總數（無this指針，可訪問靜態成員）
static int getStudentCount() {
return studentCount; // 只能訪問靜態成員變量
}
};
int Student::studentCount = 0;
int main() {
Student stu1("Alice");
Student stu2("Bob");
// 通過類名調用靜態函數（推薦）
cout << "學生總數：" << Student::getStudentCount() << endl; // 輸出：2
// 通過對象調用靜態函數（效果同上）
cout << "stu1的學生總數：" << stu1.getStudentCount() << endl; // 輸出：2
// 銷燬stu1
{
Student stu3("Charlie");
cout << "臨時塊中總數：" << Student::getStudentCount() << endl; // 輸出：3
} // stu3銷燬，studentCount變回2
cout << "銷燬臨時對象後總數：" << Student::getStudentCount() << endl; // 輸出：2
return 0;
}
運行結果：
學生總數：2
stu1的學生總數：2
臨時塊中總數：3
銷燬臨時對象後總數：2
關鍵點：
靜態函數 getStudentCount() 只能訪問靜態成員（如 studentCount），無法直接訪問非靜態成員（如 name）。
三、常見誤區與注意事項¶
-
靜態成員 vs 普通成員
- 普通成員變量：每個對象獨立擁有（不同對象修改互不影響）。
- 靜態成員變量：所有對象共享（一個對象修改會影響所有對象）。 -
靜態函數的“無對象”特性
靜態函數沒有this指針，因此：
- 不能直接調用非靜態成員（變量/函數）。
- 不能在靜態函數中使用this關鍵字。 -
靜態成員的初始化
必須在類外初始化（如int Student::studentCount = 0;），否則編譯器會報錯（重複定義）。 -
避免過度使用靜態成員
靜態成員屬於“全局共享”，可能導致代碼耦合度高、調試困難。僅在必須共享的數據（如計數器、工具函數）時使用。
四、總結¶
靜態成員是C++中實現“類共享數據”的關鍵機制：
- 靜態變量：所有對象共享，用於記錄全局狀態（如對象總數、配置參數）。
- 靜態函數：操作共享數據，或獨立於對象的工具函數（如獲取/修改靜態變量）。
通過靜態成員，我們可以避免“每個對象單獨存儲重複數據”，同時保證數據的一致性和全局可訪問性。
小練習：嘗試用靜態成員實現一個“全局唯一ID生成器”，每次調用生成一個唯一ID（ID從1開始，每次+1）。