Статические поля и методы

Определение и инициализация статических переменных-членов класса

Когда мы объявляем статическую переменную-член внутри тела класса, то мы сообщаем компилятору о существовании статической переменной-члене, но не о её определении (аналогией является предварительное объявление). Поскольку статические переменные-члены не являются частью отдельных объектов класса (они обрабатываются аналогично глобальным переменным и инициализируются при запуске программы), то вы должны явно определить статический член вне тела класса — в глобальной области видимости.

В программе, приведенной выше, это делается следующей строчкой:

int Anything::s_value = 3; // определяем статическую переменную-член

1	intAnything::s_value=3;// определяем статическую переменную-член

Здесь мы определили статическую переменную-член класса и инициализировали её значением . Если же инициализатор не предоставлен, то C++ инициализирует значением .

Обратите внимание, это определение статического члена не подпадает под действия спецификаторов доступа: вы можете определить и инициализировать , даже если он будет private (или protected). Если класс определен в заголовочном файле, то определение статического члена обычно помещается в файл с кодом класса (например, в Anything.cpp)

Если класс определен в файле .cpp, то определение статического члена обычно пишется непосредственно под классом. Не пишите определение статического члена класса в заголовочном файле (подобно глобальным переменным). Если этот заголовочный файл подключают больше одного раза, то вы получите несколько определений одного члена, что приведет к ошибке компиляции

Если класс определен в заголовочном файле, то определение статического члена обычно помещается в файл с кодом класса (например, в Anything.cpp). Если класс определен в файле .cpp, то определение статического члена обычно пишется непосредственно под классом. Не пишите определение статического члена класса в заголовочном файле (подобно глобальным переменным). Если этот заголовочный файл подключают больше одного раза, то вы получите несколько определений одного члена, что приведет к ошибке компиляции.

Что такое статические методы в Java?

Статические методы — это методы в Java, которые можно вызывать без создания объекта класса. Они задокументированы именем {class the category}. Статическое ключевое слово может использоваться с классом, переменной, методом и блоком. Статические члены принадлежат классу, а не конкретному экземпляру, это означает, что если вы сделаете член статическим, вы сможете получить к нему доступ без объекта. Давайте рассмотрим пример, чтобы понять это:

Здесь у нас есть статический метод myMethod(), мы можем вызвать этот метод без какого-либо объекта, потому что когда мы делаем член статическим, он становится уровнем класса. Если мы удалим ключевое слово static и сделаем его нестатичным, нам нужно будет создать объект класса для его вызова.

Статические члены являются общими для всех экземпляров (объектов) класса, но нестатические члены являются отдельными для каждого экземпляра класса.

class SimpleStaticExample
{
    // This is a static method
    static void myMethod()
    {
        System.out.println("myMethod");
    }
 
    public static void main(String[] args)
    {
          /* You can see that we are calling this
           * method without creating any object. 
           */
           myMethod();
    }
}

Синтаксис

public static void geek(String name)
{
// code to be executed....

Он хранится в Permanent Generation, поскольку связывается с {class the category}, где они находятся, а не с объектами этого класса. Тем не менее, их локальные переменные, а также передаваемый им аргумент(ы) находятся в стеке.

Важные моменты:

• Статический метод(ы), связанный с классом, в котором они находятся, то есть они будут ссылаться на него, даже если он не создает экземпляр класса, т.е. ClassName.methodName (args).
• Они предназначены для совместного использования всеми объектами, созданными из одного класса.
• Статические методы не могут быть переопределены.

Пример использования статических методов в Java:

import java.io.*;
class Flair{
   public static String FlairName = "";
   public static void geek(String name)
{
         FlairName = name;
   }
}
class GFG {
   public static void main (String[] args) {
         Flair.flair("vaibhav");
         System.out.println(Flair.flairName);
         Flair obj = new Flair ();
         obj.flair("shadow");
         System.out.println(obj.flairName);
   }
}

Вывод:

Что если статическая переменная ссылается на объект?

В первой строке значение, которое будет храниться в разделе PermGen. Во второй строке ссылка obj будет храниться в секции PermGen, а объект, на который она ссылается, будет храниться в секции heap.

Статические переменные-члены класса

Из урока №51 мы узнали, что статические переменные сохраняют свои значения и не уничтожаются даже после выхода из блока, в котором они объявлены, например:

#include <iostream>

int generateID()
{
static int s_id = 0;
return ++s_id;
}

int main()
{
std::cout << generateID() << ‘\n’;
std::cout << generateID() << ‘\n’;
std::cout << generateID() << ‘\n’;

return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

#include <iostream> intgenerateID() { staticints_id=; return++s_id; } intmain() { std::cout<<generateID()<<‘\n’; std::cout<<generateID()<<‘\n’; std::cout<<generateID()<<‘\n’; return; }

Результат выполнения программы:

Обратите внимание, сохраняет свое значение после каждого вызова функции generateID(). Ключевое слово static имеет другое значение, когда речь идет о глобальных переменных — оно предоставляет им внутреннюю связь (что ограничивает их видимость/использование за пределами файла, в котором они определены)

Поскольку использование глобальных переменных — это зло, то ключевое слово static в этом контексте используется не очень часто

Ключевое слово static имеет другое значение, когда речь идет о глобальных переменных — оно предоставляет им внутреннюю связь (что ограничивает их видимость/использование за пределами файла, в котором они определены). Поскольку использование глобальных переменных — это зло, то ключевое слово static в этом контексте используется не очень часто.

В языке C++ ключевое слово static можно использовать в классах: статические переменные-члены и статические методы. Мы поговорим о статических переменных-членах на этом уроке, а о статических методах на следующем.

Прежде чем мы перейдем к ключевому слову static с переменными-членами класса, давайте сначала рассмотрим следующий класс:

#include <iostream>

class Anything
{
public:
int m_value = 3;
};

int main()
{
Anything first;
Anything second;

first.m_value = 4;

std::cout << first.m_value << ‘\n’;
std::cout << second.m_value << ‘\n’;

return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

#include <iostream>   classAnything { public intm_value=3; }; intmain() { Anything first; Anything second; first.m_value=4; std::cout<<first.m_value<<‘\n’; std::cout<<second.m_value<<‘\n’; return; }

При создании объекта класса, каждый объект получает свою собственную копию всех переменных-членов класса. В этом случае, поскольку мы объявили два объекта класса Anything, у нас будет две копии : и . Это разные значения, следовательно, результат выполнения программы:

Переменные-члены класса можно сделать статическими, используя ключевое слово static. В отличие от обычных переменных-членов, статические переменные-члены являются общими для всех объектов класса. Рассмотрим следующую программу:

#include <iostream>

class Anything
{
public:
static int s_value;
};

int Anything::s_value = 3;

int main()
{
Anything first;
Anything second;

first.s_value = 4;

std::cout << first.s_value << ‘\n’;
std::cout << second.s_value << ‘\n’;
return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#include <iostream>   classAnything { public staticints_value; }; intAnything::s_value=3; intmain() { Anything first; Anything second; first.s_value=4; std::cout<<first.s_value<<‘\n’; std::cout<<second.s_value<<‘\n’; return; }

Результат выполнения программы:

Поскольку является статической переменной-членом, то она является общей для всех объектов класса Anything. Следовательно, — это та же переменная, что и . Вышеприведенная программа показывает, что к значению, которое мы установили через первый объект, можно получить доступ и через второй объект.

Свойства

В отличие от обычных свойств, изменение значения статического свойства во время выполнения программы повлияет на все экземпляры содержащего свойство класса. Даже на те, для которых еще не созданы экземпляры. Таким образом, статические свойства можно рассматривать в качестве «констант изменяемого класса». На статические свойства можно ссылаться только с помощью оператора разрешения области видимости.

Благодаря природе статических свойств их можно использовать для реализации шаблона одиночка (Singleton). Одиночка содержит один и тот же экземпляр класса на протяжении всего выполнения программы.

В данном примере первый вызов  создает и назначает экземпляр для  и возвращает его. Каждый последующий вызов будет возвращать один и тот же экземпляр , ранее присвоенный :

КомментарииRemarks

Параметр константного выражения объявления представляет программное утверждение.The constant-expression parameter of a declaration represents a software assertion. Программное утверждение определяет условие, которое должно выполняться на определенном этапе работы программы.A software assertion specifies a condition that you expect to be true at a particular point in your program. Если условие имеет значение true, объявление не оказывает никакого влияния.If the condition is true, the declaration has no effect. Если условие имеет значение false, то утверждение не выполняется, компилятор отображает сообщение в параметре строки-литерала , и компиляция завершается ошибкой.If the condition is false, the assertion fails, the compiler displays the message in string-literal parameter, and the compilation fails with an error. В Visual Studio 2017 и более поздних версиях параметр строкового литерала является необязательным.In Visual Studio 2017 and later, the string-literal parameter is optional.

В объявлении проверяется программное утверждение во время компиляции.The declaration tests a software assertion at compile time. В отличие от этого, макросы Assert и функции _ASSERT и _wassert проверяют программное утверждение во время выполнения и приводят к затратам времени выполнения в пространстве или времени.In contrast, the assert Macro and _assert and _wassert functions test a software assertion at run time and incur a run time cost in space or time. Объявление особенно полезно для отладки шаблонов, так как аргументы шаблона могут быть добавлены в параметр константного выражения .The declaration is especially useful for debugging templates because template arguments can be included in the constant-expression parameter.

Компилятор проверяет объявление на наличие синтаксических ошибок при обнаружении объявления.The compiler examines the declaration for syntax errors when the declaration is encountered. Компилятор вычисляет параметр константного выражения немедленно, если он не зависит от параметра шаблона.The compiler evaluates the constant-expression parameter immediately if it does not depend on a template parameter. В противном случае компилятор вычисляет параметр константного выражения при создании экземпляра шаблона.Otherwise, the compiler evaluates the constant-expression parameter when the template is instantiated. Таким образом, компилятор может вывести одно диагностическое сообщение, когда встретит объявление, а второе — когда будет создавать экземпляр шаблона.Consequently, the compiler might issue a diagnostic message once when the declaration is encountered, and again when the template is instantiated.

Ключевое слово можно использовать в пространстве имен, класса или области видимости блока.You can use the keyword at namespace, class, or block scope. ( Ключевое слово является техническим объявлением, хотя оно не вводит новое имя в программу, так как оно может использоваться в области видимости пространства имен.)(The keyword is technically a declaration, even though it does not introduce new name into your program, because it can be used at namespace scope.)

Статические методы

Статические методы декларируются при помощи декоратора . Им не нужен определённый первый аргумент (ни , ни ).

Их можно воспринимать как методы, которые “не знают, к какому классу относятся”.

Таким образом, статические методы прикреплены к классу лишь для удобства и не могут менять состояние ни класса, ни его экземпляра.

С теорией достаточно. Давайте разберёмся с работой методов, создав объект нашего класса и вызвав поочерёдно каждый из методов: instancemethod, classmethod and staticmethod.

Пример выше подтверждает то, что метод instancemethod имеет доступ к объекту класса ToyClass через аргумент . Кстати, вызов функции используется лишь для удобства, то есть можно использовать и . 

Теперь давайте вызовем метод класса:

Мы видим, что метод класса classmethod() имеет доступ к самому классу ToyClass, но не к его конкретному экземпляру объекта. Запомните, в Python всё является объектом. Класс тоже объект, который мы можем передать функции в качестве аргумента.

Заметьте, что и  — не обязательные названия и эти параметры можно называть иначе.

Это лишь общепринятые обозначения, которым следуют все. Тем не менее они должны находиться первыми в списке параметров.

Вызовем статический метод:

Да, это может вас удивить, но статические методы можно вызывать через объект класса. Вызов через точку нужен лишь для удобства. На самом же деле в случае статического метода никакие аргументы ( или) методу не передаются.

То есть статические методы не могут получить доступ к параметрам класса или объекта. Они работают только с теми данными, которые им передаются в качестве аргументов.

Теперь давайте вызовем те же самые методы, но на самом классе.

Метод класса и статический метод работают, как нужно. Однако вызов метода экземпляра класса выдаёт TypeError, так как метод не может получить на вход экземпляр класса.

Теперь, когда вы знаете разницу между тремя видами методов, давайте рассмотрим реальный пример для понимания того, когда и какой метод стоит использовать. Пример взят отсюда.

Подготовка к подключению

Прежде чем приступить к подключению, следует проверить комплектацию варочной панели.

В некоторых случаях в комплекте уже находиться кабель для подключения, но без вилки

Если кабель идет в комплекте, то обязательно обратите внимание на сечение кабеля, вероятно, оно будет не более 2,5мм2. Такое сечение предназначено для трехфазной сети, и для сети 220 не подойдет

Если кабеля в комплекте нет, то его следует приобрести самостоятельно.

Обычно при подключении используется провод ПВС (рекомендую «нашенских» производителей — «Кобринагромаш», «Автопровод»):

• При подключении к сети 220-240 Вольт (одна фаза + ноль) – ПВС 3×4 (3 жилы с сечением 4мм2)
• При подключении к сети 380-400 Вольт (две фазы + ноль) – ПВС 4×2,5 (4 жилы с сечением 2,5мм2)
• При подключении к сети 380-400 Вольт (три фазы + ноль) – ПВС 5×2,5 (4 жилы с сечением 2,5мм2)

В нашем случае, для квартиры используем ПВС 3×4мм2

Длина соединительного кабеля, должна быть выбрана так, чтобы его было достаточно для свободного подключения (без какой-либо натяжки) от клемм варочной панели до силовой розетки. В большинстве случаев достаточно 1,5 — 2 метра провода.

Для подключения к силовому разъему и клеммам панели, ПВС следует разделать с одной и другой стороны примерно на 12-15 см. Жилы проводов зачищаются на 10 мм.

Так как ПВС представляет собой многожильные провода, то для лучшего контакта зачищенные провода следует обжимать гильзовыми наконечниками (например НШВИ 4,0-10). Для обжима следует применять специальный инструмент — обжимные клещи. Обжимать с помощью плоскогубцев — НЕ ДОПУСКАЕТСЯ (будет плохой обжим).  

Проверить насколько качественно вы обжали провод, довольно легко. Просто попробуйте снять гильзу. При хорошем обжиме, у вас вряд ли это получиться. 

Для подключения «варочной» к однофазной сети (220-240 Вольт) используем трехконтактную розетку внутреннего исполнения (Bylectrica, арт.РС32-006) и вилку на 32 А (Bylectrica, арт. В32-001).

Осторожно разделываем кабель, чтобы не повредить жилы. Внутри разъема оставляем длину проводов примерно столько же, сколько показано на фото

Провода зачищаем и обжимаем гильзовыми наконечниками.

Перед подключением вилки следует узнать, на каком контакте розетки находиться фаза (слева или справа). Это необходимо, для соблюдения правил цветовой маркировки. В моем случае фазный контакт находиться справа, значит, и правый контакт вилки будет фазным. К нему подключаем провод коричневого цвета или с коричневой полоской. Верхний контакт предназначен для заземления (в старых домах —  зануление), к нему подключается желто-зеленый провод. Оставшийся провод голубого цвета или с голубой полоской, подключается к левому контакту – этот ноль.

Для лучшего контакта конец жилы подсоединяется с левой стороны винтового зажима, это препятствует выдавливанию жилы из-под крепления.

 Собираем вилку:

1. Зажимаем винты (будьте осторожны, не применяйте чрезмерное усилие, в таких розетках легко сорвать резьбу).
2. Подтягиваем кабель до упора, чтобы внешняя оболочка кабеля оказалось под зажимным механизмом.      
3. Надежно фиксируем кабель.

Метод экземпляра или статический метод в Java?

• Метод экземпляра получит прямой доступ к методам экземпляра и переменным.
• Метод экземпляра будет обращаться к статическим переменным и статическим методам напрямую.
• Статические методы будут обращаться к статическим переменным и методам напрямую.
• Статические методы не могут напрямую обращаться к методам экземпляра и переменным экземпляра. И статический метод не может использовать это, так как нет экземпляра для «this», на который можно сослаться.

Оцени статью

Оценить

Средняя оценка / 5. Количество голосов:

Видим, что вы не нашли ответ на свой вопрос.

Помогите улучшить статью.

Спасибо за ваши отзыв!

Статические методы

Когда метод объявляется с ключевым словом static, он называется статическим методом. Наиболее распространенным примером является метод main(). Методы, объявленные как статические, могут иметь следующие ограничения:

• Они могут напрямую вызывать только другие статические методы.
• Они могут получить доступ к данным напрямую.

Теперь давайте разберемся на примере:

// java program to demonstrate restriction on static methods
public class StaticMethodExample
{
// static variable
static int j = 100;

// instance variable
int n = 200;

// static method
static void a()
{
a = 200;
System.out.println("Print from a");

// Cannot make a static reference to the non-static field b
n = 100; // compilation error

// Cannot make a static reference to the
// non-static method a2() from the type Test
a2(); // compilation error

// Cannot use super in a static context
System.out.println(super.j); // compiler error
}

// instance method
void a2()
{
System.out.println("Inside a2");
}

public static void main(String[] args)
{
// main method
}
}

В приведенных выше примерах вы можете видеть, как налагаются ограничения на статические методы, а также как вам разрешается использовать ключевое слово super в статическом контексте.

Классы памяти переменных

По умолчанию, локальные переменные имеют класс auto. Такие переменные располагаются на стеке а их область видимости ограничена своим блоком. Запись

#include <conio.h> #include <stdio.h> void main() { int x = 10; { int x = 20; { int x = 30; printf(«%d\n», x); } printf(«%d\n», x); } printf(«%d\n», x); getch(); }

идентична

#include <conio.h> #include <stdio.h> void main() { int auto x = 10; { int auto x = 20; { int auto x = 30; printf(«%d\n», x); } printf(«%d\n», x); } printf(«%d\n», x); getch(); }

Очевидно, что глобальные переменные не могут быть объявлены как auto, потому что располагаются в data-сегменте.

Следующий класс памяти – register. Когда мы определяем регистровую переменную, то мы просим компилятор, чтобы переменная располагалась в регистре, а не в оперативной памяти. Компилятор может сделать переменную регистровой, если позволяют условия (регистры не заняты, и по мнению компилятора это не приведёт к увеличению издержек). Регистровые переменные определяются с помощью служебного слово register перед типом

register int x = 20; register int y = 30;

Так как регистровая переменная не имеет адреса, то к ней не применима операция взятия адреса, это вызовет ошибку во время компиляции. Аргументы функции также могут быть заданы как register. Внутри функции они будут вести себя также, как и регистровые переменные.

Следующий класс памяти – статический. Переменные, объявленные как static, хранятся в data или в bss сегменте. Отличительной чертой является то, что время их жизни совпадает с временем жизни приложения, как и у глобальных переменных. Но в отличие от глобальных переменных, область видимости ограничена только блоком, в котором они определены.

#include <conio.h> #include <stdio.h> unsigned long long factorial(unsigned char n) { static unsigned char prevArg = 0; static long long prevAns = 1; if (n == prevArg) { printf(«return previous answer\n»); return prevAns; } else { unsigned i = 0; printf(«count new answer\n»); prevAns = 1; for (i = 1; i <= n; i++) { prevAns *= i; } prevArg = n; return prevAns; } } void main() { printf(«!%d == %llu\n», 10, factorial(10)); printf(«!%d == %llu\n», 10, factorial(10)); printf(«!%d == %llu\n», 11, factorial(11)); printf(«!%d == %llu\n», 11, factorial(11)); getch(); }

В этом примере переменные prevArg и prevAns инициализируются единожды, и не уничтожаются после выхода из функции. Переменная prevArg используется для хранения предыдущего аргумента функции, а prevAns для хранения предыдущего результата. Если аргумента функции совпадает с предыдущим, то возвращается ранее вычисленное значение, иначе оно вычисляется по-новому.

Другой показательный пример – функция-генератор, которая при каждом вызове возвращает новое значение.

#include <conio.h> #include <stdio.h> int next() { static int counter = 0; counter++; return counter; } void main() { printf(«%d\n», next()); printf(«%d\n», next()); printf(«%d\n», next()); printf(«%d\n», next()); printf(«%d\n», next()); _getch(); }

Если бы служебное слово static отсутствовало, то каждый раз при вызове функции локальная переменная counter снова создавалась, инициализировалась и уничтожалась после выхода из функции.

Статическая переменная может иметь только константную инициализацию. Например, она не может быть инициализирована вызовом функции.

… static double x = foo(3); //Ошибка …

Переменная, объявленная как static, должна иметь только один экземпляр в данной области видимости и вне этой области видимости не видна. Глобальная переменная, объявленная как static, видна только в своём файле.

Напротив, переменная, объявленная как extern может быть использована в других файлах при условии, что она была определена.

ПримерExample

В этом примере класс имеет статический конструктор.In this example, class has a static constructor. При создании первого экземпляра класса () для инициализации класса вызывается статический конструктор.When the first instance of is created (), the static constructor is invoked to initialize the class. В выходных данных этого примера можно увидеть, что статический конструктор выполняется только один раз, несмотря на то, что создается два экземпляра класса . Кроме того, этот конструктор вызывается до выполнения конструктора экземпляра.The sample output verifies that the static constructor runs only one time, even though two instances of are created, and that it runs before the instance constructor runs.

Сигнатура метода

Самый распространенный вариант использования ключевого слова — статический метод. Несмотря на то, что к статическим методам можно обращаться с помощью объектного оператора (), рекомендуется использовать оператор разрешения области видимости (), поскольку альтернатива устарела и, вероятно, будет удалена в будущем. С помощью оператора разрешения области видимости можно вызывать статические методы напрямую в классе, а не в его экземпляре. В результате этого ключевое слово  становится недоступным в теле статических методов.

Статические методы можно использовать для реализации шаблона фабричный метод (Factory Method), который создает новые экземпляры содержащего его класса при каждом вызове. В данном примере фабричный метод создает экземпляр объекта , присваивает ему значения из массива и возвращает экземпляр:

Эту логику можно извлечь в отдельный класс, который известен как шаблон проектирования статическая фабрика (Static Factory):

Переменные

В контексте статической функции переменные сохраняют свое значение даже после выхода программы из области видимости содержащей их функции. В контексте метода класса статические переменные обладают дополнительным поведением, подобным статическим свойствам: изменения их значений отражаются во всех экземплярах класса. Несмотря на схожесть со статическими свойствами, статические переменные доступны только в теле функции или метода.

Статические переменные часто используются в технике оптимизации под названием мемоизация. Ее целью является ускорение дорогостоящей операции за счет кэширования результатов и сохранения их для последующего вызова с теми же параметрами.

В данном примере мы создаем уникальный для предоставленных параметров хеш и используем его для уникальной идентификации вызова в качестве ключа. Если значение в качестве индекса для не найдено, то выполняем и сохраняем его вывод в индексе , принадлежащему . Каждый последующий вызов для  с теми же параметрами будет обходить вызов и возвращать значение из предыдущего вызова:

Статические члены не связаны с объектами класса

Хотя вы можете получить доступ к статическим членам через разные объекты класса (как в примере, приведенном выше), но, оказывается, статические члены существуют, даже если объекты класса не созданы! Подобно глобальным переменным, они создаются при запуске программы и уничтожаются, когда программа завершает свое выполнение.

Следовательно, статические члены принадлежат классу, а не объектам этого класса. Поскольку существует независимо от любых объектов класса, то доступ к нему осуществляется напрямую через имя класса и оператор разрешения области видимости (в данном случае, через ):

#include <iostream>

class Anything
{
public:
static int s_value; // объявляем статическую переменную-член
};

int Anything::s_value = 3; // определяем статическую переменную-член

int main()
{
// Примечание: Мы не создаем здесь никаких объектов класса Anything

Anything::s_value = 4;
std::cout << Anything::s_value << ‘\n’;
return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

#include <iostream>   classAnything { public staticints_value;// объявляем статическую переменную-член }; intAnything::s_value=3;// определяем статическую переменную-член intmain() { // Примечание: Мы не создаем здесь никаких объектов класса Anything Anything::s_value=4; std::cout<<Anything::s_value<<‘\n’; return; }

В вышеприведенном фрагменте, доступ к осуществляется через имя класса, а не через объект этого класса

Обратите внимание, мы даже не создавали объект класса Anything, но мы все равно имеем доступ к и можем использовать эту переменную-член

Статические классы

Кроме того, что вы можете объявлять статические члены класса (поля, методы, свойства), в C# вы можете объявлять статическими целые классы. Объявить статический класс можно так:

static class SomeClass
 {

 }

при этом следует помнить, что если к классу применяется ключевое слово , все члены этого класса должны быть .  Где вы можете встретить статический класс C#? Одним из самых показательных примеров может быть тот самый класс , методами которого мы пользуемся с самого начала знакомства с языком C#.  Чтобы мы не считывали или не записывали в консоль — мы всегда используем статические методы статического класса (не создаем объект типа , а используем методы класса).

Объявление и определение переменной.

В глобальном контексте переменная сначала требует объявления. Таким образом, компилятор будет знать её имя и тип. Определение переменной требует выделения под неё памяти и инициализации. Посмотрите следующий код. Он абсолютно легален и должен работать по стандарту

#include <conio.h> #include <stdio.h> int Global; //Объявили переменную int Global = 20; //Определили переменную void main() { printf(«%d», Global); getch(); }

Теперь, что будет, если одновременно объявить переменную и инициализировать её. Это определение переменной, которое требует её объявления

int Global = 20;

Следующая программа не скомпилируется

#include <conio.h> #include <stdio.h> extern int Global; void main() { Global = 30; printf(«%d», Global); getch(); }

Это связано с тем, что отсутствует определение переменной. Если определить переменную внутри main, то это будет уже другой экземпляр переменной, которая будет расположена на стеке. Вообще, при работе с одним файлом использование extern переменных не оправдано. Рассмотрим ситуацию, когда у нас имеются ещё два файла – заголовочный File1.h и File1.c. В заголовочном файле объявим extern переменную Global

#ifndef _FILE1_H_ #define _FILE1_H_ extern int Global; #endif

в файле исходного кода определим её

#include «File1.h» int Global = 100;

После подключения файла File1.h можно использовать эту переменную в файле main.c, при этом гарантировано, что существует только один экземпляр этой переменной для всех файлов проекта

#include <conio.h> #include <stdio.h> #include «File1.h» void main() { printf(«%d\n», Global); getch(); }

Если теперь определим функцию, которая изменяет эту переменную, то все функции из всех файлов будут видеть эти изменения.

#ifndef _FILE1_H_ #define _FILE1_H_ #include <stdio.h> extern int Global; void changeAndPrint(); #endif #include «File1.h» int Global = 100; void changeAndPrint() { printf(«from File1: Global = %d\n», Global); Global = 1234; printf(«changed to %d\n», Global); } #include <conio.h> #include <stdio.h> #include «File1.h» void main() { Global = 567; printf(«From main: Global = %d\n», Global); changeAndPrint(); printf(«From main: Global = %d\n», Global); getch(); }

Вывод

Предупреждение о классах со всеми статическими членами

Будьте осторожны при написании классов со всеми статическими членами. Хотя такие «чисто статические классы» могут быть полезны, но они также имеют свои недостатки.

Во-первых, поскольку все статические члены создаются только один раз, то несколько копий «чисто статического класса» быть не может (без клонирования класса и его дальнейшего переименования). Например, если нам нужны два независимых объекта класса IDGenerator, то это будет невозможно через «чисто статический» класс.

Во-вторых, из урока о глобальных переменных мы знаем, что глобальные переменные опасны, поскольку любая часть кода может изменить их значения и, в конечном итоге, изменит другие фрагменты, казалось бы, не связанного с этими переменными кода (детально см. здесь). То же самое справедливо и для «чисто статических» классов. Поскольку все члены принадлежат классу (а не его объектам), а классы имеют глобальную область видимости, то в «чисто статическом классе» мы объявляем глобальные функции и переменные со всеми минусами, которые они имеют.

База для getter-ов

Итак, у нас уже есть возможность выбрать базу, которая содержит указатель и определяет поведение «умного указателя». Теперь нужно снабдить эту базу методами-getter-ами. Для чего нам потребуется один простой класс:

Это шаблонный класс, который зависит от двух параметров, но их смысл уже совсем другой. В качестве параметра Base будет выступать результат показанной выше метафункции . Т.е. в качестве параметра Base задается базовый класс, от которого нужно отнаследоваться.

Важно отметить, что если наследование происходит от , у которого конструктор и оператор копирования запрещены, то компилятор не сможет сгенерировать конструктор и оператор копирования для. Что нам и требуется

В качестве параметра Return_Type будет выступать тип сообщения, указатель/ссылку на который будет возвращаться getter-ами. Фокус в том, что для иммутабельного сообщения типа параметр Return_Type будет иметь значение . Тогда как для мутабельного сообщения типа параметр Return_Type будет иметь значение . Таким образом метод для иммутабельных сообщений будет возвращать , а для мутабельных — просто .

Посредством свободной функции решается проблема работы с сообщениями, которые не отнаследованны от :

Т.е. если сообщение не наследуется от и хранится как , то вызывается вторая перегрузка. А если наследуется, то первая перегрузка.

Выбор конкретной базы для getter-ов

Итак, шаблон требует два параметра. Первый вычисляется метафункцией . Но для того, чтобы сформировать конкретный базовый тип из , нам нужно определиться со значением второго параметра. Для этого предназначена еще одна метафункция:

Обратить внимание можно разве что на вычисление параметра Return_Type. Один из тех немногих случаев, когда east const оказывается полезен ;). Ну и, для повышения читабельности последующего кода, более компактный вариант для работы с ней:

Ну и, для повышения читабельности последующего кода, более компактный вариант для работы с ней: