Файл: Статические поля С++.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Методичка

Дисциплина: Программирование

Добавлен: 30.10.2018

Просмотров: 301

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

I. Статические поля класса в C++. 

 

Если в классе созданы поля, то каждый объект класса будет обладать соб-

ственными  копиями  всех  полей,  поэтому  такие  поля  называют  полями  экзем-

пляра класса. Можно объявлять такие поля, которые будут принадлежать клас-

су в целом. Такие поля будут существовать в единственном экземпляре незави-

симо от того, сколько объектов класса создано. Они будет существовать, даже 

если нет ни одного объекта класса. Чтобы объявить поле класса надо задать при 

его описании модификатор  static.  Такое  поле будет  храниться  в  сегменте  дан-

ных  программы,  вместе  с  глобальными  и  статическими  переменными.  Кроме 

того С++ требует, чтобы эти поля явно были созданы вне описания класса. По 

умолчанию  статические  поля  инициализируются  нулевыми  значениями. 

Например, 

class A { 

   public: 

 

int a1;  

 

/* описание поля экземпляра класса */ 

 

static int a2;  

/* описание поля класса в целом */ 

static int a3;  

/* описание поля класса в целом */ 

}; 

 

 

int  A::a2;  /*  объявление  статического  поля,  инициализация  нулем  по 

умолчанию */ 

 

int A::a3 = 100; /* объявление статического поля, явная инициализация */ 

 

 

int main() { 

 

 

A::a2  =  -1;  /*  статическое  поле  существует,  когда  нет  ни  одного 

объекта класса */ 

 

 

A x; /* объект класса */ 

 

 

x.a2 = -10; /* обращение к статическому полю через объект */ 

 

 

return 0; 

 


background image

 

II. Статические методы класса в C++. 

 

Методы,  объявленные  в  классе,  могут  быть  вызваны  только  для  какого-

нибудь объекта этого класса ("привязаны" к объекту), поэтому их называют ме-

тодами экземпляра класса. Адрес объекта, для которого вызван метод, переда-

ется последнему через скрытый параметр и доступен в теле метода как указа-

тель с именем this. Если же при объявлении метода задан модификатор static, то 

такой метод не будет привязан к объекту класса, а станет методом класса в це-

лом. Так как при вызове статического метода может не задаваться объект, у не-

го не может быть скрытого аргумента – адреса объекта и, поэтому, в теле тако-

го метода не определено имя this. С другой стороны, статический метод можно 

вызывать даже тогда, когда нет ни одного объекта класса. Например, 

 

class A { 

 

 

int a1; 

 

 

static int a2; 

 

   public: 

 

 

A(int x) { a1 = x; } 

 

 

static void stFun() { 

 

 

a1 = 1; /* Ошибка. Нет this, поэтому нет доступа к нестатиче-

ским полям */ 

 

 

 

a2 = 1; /* Есть доступ */ 

}; 

 

int A::a2; 

 

 

int main() { 

 

 

A::stFun(); /* можно вызвать, хотя нет ни одного объекта A */ 

 

 

A x(10); 

 

 

x.stFun();   /* так тоже можно */ 

 

 

return 0; 


background image

 

III. Статические поля и методы в Java. 

 

Статические поля и методы в Java имеют тот же смысл, что и в C++. Но в 

Java статические поля не только описываются, но и определяются внутри опи-

сания класса. Например, 

 

public class A { 

 

 

public static int a = 20; 

 

 

Кроме того, для инициализации статических полей в Java можно исполь-

зовать  статические  блоки  инициализации.  Блоки  инициализации  –  это  блоки 

кода, которые могут содержать также локальные описания. Например, 

 

public class A { 

 

 

public static int[] a; 

 

 

static {  /* статический блок инициализации */ 

 

 

 

a = new int[20]; 

 

 

 

for(int i=0; i<20; ++i) a[i] = i + 1; 

 

 

 

Блоков  инициализации  может  быть  несколько.  Компилятор  объединяет 

их в один блок в том порядке, в котором они заданы в описании класса. Этот 

блок выполняется при загрузке класса. 

 

В Java нет внешних функций, поэтому точкой входа в программу должен 

быть  статический  метод  (main),  чтобы  его  можно  было  вызвать  тогда,  когда 

еще нет ни одного объекта.  

 

public class A { 

 

 

public static void main(String[] args) { 

 

 

 

System.out.println("Hello!"); 

 

 

 

 


background image

 

IV. Дружественные функции и дружественные классы. 

 

Если функция объявлена в классе дружественной, то она получает такие 

же  привилегии  что  и  методы  самого  класса,  т.е.  получает  доступ  не  только  к 

открытой, но и к защищенной и закрытой частям класса. Чтобы воспользовать-

ся  этими  привилегиями  функция  должна  каким-то  образом  получить  объект 

класса: в качестве аргумента или создавая такой объект во время своей работы, 

т.к. скрытого параметра this у нее нет. Например, 

 

class A { 

 

 

friend void fun(A x); // объявление внешней функции другом класса 

 

 

int a; // закрытое поле класса 

 

   public: 

 

 

A(int x) { a = x; } 

}; 

void fun(A x) { // реализация функции 

 

cout<<"a="<<x.a  // доступ к закрытому полю 

 

       <<endl; 

Дружественной функцией может быть объявлен метод другого класса, и 

даже другой класс в целом. В последнем случае все методы класса становятся 

дружественными функциями. Например, 

class A;  // предварительное описание класса 

class B { 

   public: 

 

void f(A& x);             // доступ к закрытому полю A 

}; 

class C {}; 

class A { 

 

friend void B::f(A&); // объявление дружественного метода 

 

friend class C; // объявление дружественного класса 

 

int a; 


background image

 

   public: 

 

A(int x) { a = x; } 

}; 

 

void B::f(A&) { cout<<x.a<<endl; }  

 

 

int main() { 

 

 

A aObj(5); 

 

 

B bObj; 

 

 

bObj.f( aObj ); 

 

 

return 0; 

 

IV. Задания. 

1.  Создайте  класс,  который  содержит  счетчик  созданных  объектов.  Напишите 

программу-тест,  в  которой  проверяется,  сколько  объектов  класса  создано  при 

входе  в  функцию  main,  после  статического  создания  массива  объектов,  после 

динамического создания объекта, после удаления динамического объекта. 

2. Создайте класс, для которого возможно создание только одного объекта. 

3.  Создайте  класс  с  закрытыми  конструкторами  и  деструктором.  Реализуйте 

методы  для  создания  и  уничтожения  объектов  класса.  Напишите  программу-

тест. 

4.  Создайте  класс  с  закрытыми  конструкторами  и  деструктором.  Реализуйте 

внешние  функции  для  создания  и  уничтожения  объектов  класса.  Напишите 

программу-тест. 

 

V. Контрольные вопросы. 

1.  В чем отличие статических и нестатических полей? 

2.  Где размещаются статические поля класса? Нестатические поля? 

3.  Как можно проинициализировать статическое поле в C++? 

4.  Как можно проинициализировать статическое поле в Java?