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C++中static关键字的用法（实现日期类）

article 2024/10/22 23:50:14

1.先看概念

静态static_百度百科

static 关键字在 C++ 中有多种用法，主要用于控制变量的存储期和作用域。理解 static 的用法有助于更好地管理内存和程序结构。

2.静态变量

2.1局部静态变量

局部静态变量在函数内部声明，生命周期是整个程序运行期间，但作用域仅限于该函数。
#include <iostream>
using namespace std;

void function() {
    static int count = 0; // 只初始化一次
    count++;
    cout << "Count: " << count << endl;
}

int main() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        function();
    }
    return 0;
}

2.2全局静态变量

全局静态变量在文件作用域内声明，其他文件无法访问。

#include <iostream>
using namespace std;

static int globalVar = 10; // 仅在此文件可见

void display() {
    cout << "Global Variable: " << globalVar << endl;
}

int main() {
    display();
    return 0;
}

3.静态成员变量

静态成员变量属于类，而不是类的某个对象。它们在所有对象之间共享。

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    static int count; // 声明静态成员变量

    MyClass() {
        count++;
    }
};

// 定义静态成员变量
int MyClass::count = 0;

int main() {
    MyClass obj1;
    MyClass obj2;
    cout << "Count of objects: " << MyClass::count << endl; // 输出: 2
    return 0;
}

4.静态成员函数

静态成员函数可以访问静态成员变量，但不能访问非静态成员变量和函数。

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    static int count; // 静态成员变量

    static void displayCount() {
        cout << "Count: " << count << endl;
    }
};

int MyClass::count = 5;

int main() {
    MyClass::displayCount(); // 输出: Count: 5
    return 0;
}

5.静态访问

使用 static 声明的全局变量和函数只在声明它们的文件中可见，这称为静态链接。可以防止名称冲突。

// file1.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

static void staticFunction() {
    cout << "This is a static function in file1." << endl;
}

// file2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

// staticFunction() 在此文件不可见

int main() {
    // staticFunction(); // 会报错
    return 0;
}

6.用static实现日期类

6.1静态方法的使用

在上述代码中，我们定义了两个静态方法：

getCurrentDate()：返回一个固定的当前日期。
isLeapYear(int year)：判断给定年份是否为闰年。

6.2日期类的定义

#include <iostream>
#include <string>

class Date {
private:
    int day;
    int month;
    int year;

public:
    // 构造函数
    Date(int d, int m, int y) : day(d), month(m), year(y) {}

    // 获取日期字符串
    std::string getDateString() const {
        return std::to_string(day) + "/" + std::to_string(month) + "/" + std::to_string(year);
    }

    // 静态方法: 获取当前日期（假设为固定日期）
    static Date getCurrentDate() {
        return Date(19, 10, 2024); // 这里返回的是一个固定的日期
    }

    // 静态方法: 判断是否是闰年
    static bool isLeapYear(int year) {
        return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
    }
};

6.3 主函数示例
int main() {
    // 创建一个日期对象
    Date date(1, 1, 2023);
    std::cout << "日期: " << date.getDateString() << std::endl;

    // 使用静态方法获取当前日期
    Date currentDate = Date::getCurrentDate();
    std::cout << "当前日期: " << currentDate.getDateString() << std::endl;

    // 检查年份是否为闰年
    int yearToCheck = 2024;
    if (Date::isLeapYear(yearToCheck)) {
        std::cout << yearToCheck << " 是闰年。" << std::endl;
    } else {
        std::cout << yearToCheck << " 不是闰年。" << std::endl;
    }

    return 0;
}
代码解释

Date 类：

包含三个私有成员变量 day、month 和 year。

构造函数初始化这些变量。

getDateString() 方法返回日期的字符串格式。

getCurrentDate() 静态方法返回一个固定日期的 Date 对象。

isLeapYear() 静态方法判断给定年份是否为闰年。

main 函数：

创建一个 Date 对象并输出其日期。

调用静态方法 getCurrentDate() 获取当前日期并输出。

调用 isLeapYear() 方法判断指定年份是否为闰年。

6.4总代码与结构

#include <iostream>
#include <string>

class Date {
private:
	int day;
	int month;
	int year;

public:
	// 构造函数
	Date(int d, int m, int y) : day(d), month(m), year(y) {}

	// 获取日期字符串
	std::string getDateString() const {
		return std::to_string(day) + "/" + std::to_string(month) + "/" + std::to_string(year);
	}

	// 静态方法: 获取当前日期（假设为固定日期）
	static Date getCurrentDate() {
		return Date(19, 10, 2024); // 这里返回的是一个固定的日期
	}

	// 静态方法: 判断是否是闰年
	static bool isLeapYear(int year) {
		return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
	}
};
int main() {
	// 创建一个日期对象
	Date date(1, 1, 2023);
	std::cout << "日期: " << date.getDateString() << std::endl;

	// 使用静态方法获取当前日期
	Date currentDate = Date::getCurrentDate();
	std::cout << "当前日期: " << currentDate.getDateString() << std::endl;

	// 检查年份是否为闰年
	int yearToCheck = 2024;
	if (Date::isLeapYear(yearToCheck)) {
		std::cout << yearToCheck << " 是闰年。" << std::endl;
	}
	else {
		std::cout << yearToCheck << " 不是闰年。" << std::endl;
	}

	return 0;
}