https://i.imgur.com/e7YUt2L.jpg non-const static成員資料無法在類別內初始化，也無法使用初始化列，那到底該如何初始化？static成員是什麼概念？可以將自己宣告為自己的成員資料嗎？如果可以，該如何實現？如果不行，會發生什麼問題？這是一篇中山資工所江明朝老師物件導向程式設計課程筆記，如內容有錯，歡迎留言交流～還是很困惑嗎？文章裡有答案喔～😎 好讀版：https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/static-const.html 一、靜態 (static)與常數 (const) （一）成員資料 (data member) C++11：允許non-static成員資料在類別中直接初始化 1. const static int m1 = 7; // ok 2. const int m2 = 7; // ok 3. static int m3 = 7; // error: not const 4. int m4 = 7; // ok 那要如何初始化第三個例子 (non-const static 成員資料)呢？non-const static 成員資料無法在類別中初始化，只能在class外初始化，而且不能放在.h檔中，必須放在.cpp。方法1：在.cpp宣告宣告的時候，class外的變數不能加上static且前面要加上領域，如果不給值，預設就是0。一般而言，鏈結器會合併 C++ 樣版產生的函式或變數，所以我們可以利用這個特性宣告靜態資料成員，然後以 vector::count存取該變數： template<> class vector{ public: ... ... private: std::vector vec; static int count; // 在.h檔宣告 }; int vector::count = 0; // 要在.cpp檔宣告方法2：使用內嵌變數 C++17 inline variable (C++17) 動機：因為編譯 C++ 函式庫通常必需處理很瑣碎的細節，所以一些函式庫作者傾向將整個實作都放在標頭檔，使用者只要引用標頭檔就能直接使用函式庫。這類函式庫我們通常稱為 Header-Only Library（標頭檔函式庫）。然而編寫 Header-Only Library 並不是一件簡單的事。 Inline Variable（內嵌變數）是以 inline 關鍵字修飾的變數（包含全域變數或靜態資料成員）；以 constexpr 關鍵字修飾的靜態資料成員也是 Inline Variable。 template<> class vector{ public: ... ... private: std::vector vec; inline static int count = 0; // Method 1 inline static int count {0}; // Method 2 static int count; // Method 3.1 }; inline int vector::count = 0; // Method 3.2 在.h檔中宣告（二）成員函式 static for class，static 成員函式和成員資料，不需要先宣告物件/實例，就可以直接匿名呼叫使用。non-static for instance，必須要先宣告物件/實例，才能使用non-static 成員函式和成員資料。 const 物件只能存取const成員函式，但non-const物件可以存取cons和non-const成員函式，const成員函式不能改變類別的成員資料，但可以存取類別的成員資料（三）JAVA static物件 C++ const 相似於JAVA final，Java: final 1. 類別：當宣告在類別上時，該類別就無法被繼承！ 2. 函數：當一個函數被宣告為final時，則繼承他的子類別無法覆寫 3. 變數：當一個變數被宣告為final時，意思是他是一個常數，是無法被修改的。在JAVA可以在class中宣告自己的static物件 (objects)/實例 (instances)，也就是class中自帶自己的static物件。因此可以在class中宣告： 1. public static final className variableName = new className(argument list); //合法 2. public static className variableName = new className(argument list); // 合法 3. public final className variableName = new className(argument list); // 無限遞迴 4. public className variableName = new className(argument list); // 無限遞迴重點在於static這個保留字，static可避免落入無限遞迴的陷阱中。因為宣告static的變數，在實例化的過程中，static變數早就已經初始化過了，故不會去再去初始化這個變數，因此就不會落入無限遞迴。 static變數的存取，不用真的實例化一個物件，即可直接匿名存取static變數，因為static變數早就已經初始化過了，故可以直接存取其值，例如：className.staticVar。而非static變數的存取，一定要先實例化後，才能存取此變數，因為尚未實例化也代表non-static variable尚未初始化，故沒有值也當然無法存取。舉個例子，有個類別叫水果，水果類別有顏色和大小這兩個資料。如果顏色是static變數，且在定義時就給定此顏色為紅色。則我們在實例化時，就只需要提供大小去實例化紅色水果。我們可以實例化出紅色大芭樂、紅色中蘋果、紅色小葡萄，因此即使這三個實例尚未被實例化，我們也可以知道此水果類別的顏色是紅色。而non-static大小就必須要實例化後，才能得知，因爲non-static大小不是所有物件共享的資料；而static 顏色是所有物件都共享的資料，也就是紅色是所有紅色水果共享的特徵。因此如果將水果類別的static 顏色改成黃色，所有的實例顏色全部皆為黃色，即黃色大芭樂、黃色中蘋果、黃色小葡萄。因此static資料成員是被所有物件所共享的特徵，且此特徵在實例化前，就已經被初始化給值，故在實例化時，就不會理static資料成員，故不會落入無限遞迴。即使JAVA能夠在類別內宣告自己的內別物件，但C++仍無法： C++編譯器無法區分這是一個成員函數還是一個成員變數！ static const Type ch("char", static_cast(Tag::_BASIC), 1); // 在Type類別內宣告一個Type物件1 Expected parameter declarator 但在C++中依舊會出錯！因為編譯器會認定這是一個不完整的結構！ static const Type ch = Type("char", static_cast(Tag::_BASIC), 1); // 在Type類別內宣告一個Type物件2 Invalid use of incomplete type 'Type' 因為編譯到這裡時還沒有發現定義，不知道該類或者結構的內部成員，沒有辦法具體的構造一個對象，所以會報錯。二、相關文章 1. 物件導向程式設計｜模擬真實世界的方式｜江明朝 https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/AOOP.html 江老師物件導向程設，評分、老師、課程簡介。 2. AOOP Homework source code https://github.com/sup6yj3a8/NSYSU_AOOP.git 3. ［筆記］109-2高等物件導向程式設計期中考 https://tsungsquare.blogspot.com/2021/04/109-2.html 4. ［筆記］介面與實作、運算子多載、左值右值、參數傳遞、回傳多值｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/cpp-fucnction.html 運算子多載如何執行？int a = 10; ++a—;這串程式碼為什麼會出錯？居然跟左值又值有關！左值右值真的是一左一右嗎？參數傳遞中的傳指標和傳參考差在哪邊？C++居然無法回傳多值，那我該怎麼回傳多值？ 5. ［筆記］陣列與指標｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/array-pointer.html 我以為我傳的是陣列，但居然傳的是指標？為什麼我無法回傳陣列？只能回傳指標？所以陣列和指標是什麼關係？指標運算怎麼算？釋放動態記憶體時，指標變數會不會也被釋放？ 6. ［筆記］類別、特殊函式、內嵌函式、函式物件｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/class.html 程序導向的C語言也能實作物件導向？C語言要如何模擬類別？C struct與C++ struct與C++ class這三者有什麼差別？類別中有哪六個特殊函式？初始化和賦值有什麼差別？內嵌函式和巨集很像？物件居然可以拿來當成函式？為什麼C++宣告無參數物件時，不用加()？ 7. ［筆記］繼承模式與存取權限｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/inheritance.html 繼承模式和存取權限有什麼關係？private繼承不是讓所有存取權限變成private嗎？為什麼衍生類別依舊可以存取基礎類別？類別開發者和使用者有什麼區分？特殊函式的繼承會和一般函式一樣嗎？ 8. ［筆記］多型與繼承的關係｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/polymorphism.html 多型的出現是為了要解決什麼問題？多型觸發的條件是什麼？為什麼多型要和繼承一起使用？多型能保有繼承的優點嗎？多型比繼承又多了什麼功能？特殊函式也能多型嗎？ 9. ［筆記］static / const成員資料與函式｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/static-const.html non-const static成員資料無法在類別內初始化，也無法使用初始化列，那到底該如何初始化？static成員是什麼概念？可以將自己宣告為自己的成員資料嗎？如果可以，該如何實現？如果不行，會發生什麼問題？ 10. ［筆記］夥伴函式與類別、不夠朋友問題｜C++ https://tsungsquare.blogspot.com/2021/06/friend.html 夥伴函式和成員函式差在哪裡？為什麼輸入/輸出的多載運算子一定要為夥伴函式？如果A類別把B函式當作夥伴，但B函式的參數中沒有A類別，顯然這個B不把A當夥伴，這會造成main()無法找到B函式。