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本篇主要讨论在类和结构体中的静态static。上一篇我们讨论了C++中的static关键字以及他在类和结构体之外的意义。当static在一个类或者结构体中，它的意义是什么。

在几乎所有的面向对象的语言中，静态在一个类中意味着特定的东西，如果我们将它和变量一起使用，这就意味着在类的所有实例中，这个变量只有一个实例，如果我创建一个名为Entity的类，我不断创建Entity实例，我仍然只会得到那个变量的一个版本。也就是说，如果某个实例改变了这个静态变量，它会在所有实例中反映这个变化，这是因为这里只有一个变量，尽管我已经创建了一大堆的类的实例。

正因如此，通过类实例来引用静态变量是没有意义的。因为这就像类的全局实例，静态方法也是一样。静态方法的调用无需通过类实例，且在静态方法内部，无法引用到类实例的代码，因为静态方法不能引用到类的实例。

准备一个简单的项目，项目中有一个Main.cpp文件，内容如下。

在main.cpp文件中，我们写一个Entity的结构体，如下

这里用的结构体，其实也可以使用类，这都没关系。我在这里选择结构体的原因是我想让这些x和y变量是public。通过使用struct，这些变量默认是public。有关struct和class的相关内容，有在C++类和结构体对比中讲过。

现在，我们有了一个非常简单的Entity，接下来我们来实例化它，并将Entity中的值设置为我们想要的值，如下

如果我还想创建这个类的另一个实例，我们也可以这样做。这次我们用初始化器来做初始化Entity e1 = {5, 8};

然后我们给Entity结构体一个函数print，打印消息到控制台。如下

然后，我们在main函数中调用

F5运行程序

可以看到，我们得到2, 3和5, 8。

然而，如果结构体中的变量是静态的，打印的结果就不是这样了。

下面将Entity结构体中的x，y变量变成静态的，只需在变量前面加上static修饰。如下

可以看到main函数中，通过初始化方式实例化的Entity对象出现了错误提示。

这里会初始化失败，这是因为x和y不再是类成员。所以我们换种写法。

严格意义上，这写的也不对，然而这只是做个例子无妨。

所以可以看到我们引用了两个不同的实例，至少看起来是这样。

如果我们F5运行代码。

可以看到，我们会得到无法解析的外部命令错误。因为我们实际上需要在某个地方定义那些静态变量。

我们可以这样做，在结构体外，写上int Entity::x;，这里先写作用域Entity，再写变量名x。同样，写上int Entity::y;。

这样x, y被定义了，链接器可以链接到合适的变量。

然后我们F5运行程序

可以看到两次得到的都是5，8。

这有点奇怪，可以看到代码，首先我们在第一个实例上设定了x等于2, y等于3，然后在第二个实例上设定了x等于5，y等于8，然而打印出来的却都是5, 8。

记住，这些x和y变量，当我们让它们静态时，那就是我们让这两个变量在Entity类的所有实例中只有一个实例。这意味着当我改变第二个实例的x和y时，它们实际上和第一个完全一样，它们指向的是相同的内存。两个不同的Entity实例，它们的x和y，指向同一个地方，它们指向相同的x和y。

我们e.x或e.y，e1.x或e1.y这样引用是没什么意义的。

我们可以像这样引用它们，Entity::x或Entity::y，

就像它们在这个Entity作用域内，这就是它们的全部。这就像我们在名为Entity的命名空间中创建了两个变量，它们实际上并不属于类。当然，从这个意义上讲，它们可以是private的，也可以是public的，它们仍然是类的一部分，而不是命名空间。但无论出于何种目的，当你创建一个新的类的实例或类似的东西时，它们其实和在命名空间中一样，它们与任何分配无关。

如果我们要正确的重写代码

可以看到，为什么之前我们得到的都是5，8。因为我们实际上是在修改相同的变量。当我们想要跨类使用变量时，这是很有用的。当然，我们也可以通过创建一个全局变量，或者不使用全局变量，而是使用一个在内部进行链接的静态全局变量，这个静态全局变量不会在整个项目中是全局的，这样做也会有同样的效果。那我们为什么还要在类中使用静态呢？答案是，把它们放在类中是有意义的，如果你有东西，比如一条消息，你想要在所有的Entity实例之间共享数据，或者将它实际存储在Entity类中是有意义的，因为它与Entity相关。要组织好代码，我们最好在这个类中创建一个静态变量，而不是使用一些静态全局或全局的东西到处乱放。

静态方法的工作方式与静态变量类似。在方法前面加上static修饰

如果我们让print方法变成静态，它会正常工作，因为可以看到，它指向的x和y，它们也是静态的。

所以，我们的调用方式可以这样调用

这才是正确的调用方式。当然，可以看到，它会打印出同样的东西，因为我们运行了两次相同的方法Entity::Print();。

在这个例子中，我们甚至都可以不需要类实例，因为我们所做的一切都是静态的。如下。

然而，如果我们决定让x和y是非静态的，事情就变了。print方法仍然保持static静态，但静态方法不能访问非静态变量。

有些人可能会对静态的东西能访问什么非静态的东西感到困惑，其实它真的一点也不让人困惑。下面来看看，我们将print函数保持静态，将x,y恢复成非静态。如下

我们尝试编译代码 ctrl + F7

可以看到，我们会得到一个错误，对非静态成员“Entity::x”的非法引用，因为我们不能从静态方法访问非静态变量，原因是静态方法没有类实例。本质上，我们在类中写的每一个方法，每个非静态方法总是获得当前类的一个实例作为参数，这就是类在幕后的实际工作方式。在类中你看不到这种东西，它们通过隐藏参数发挥作用，静态方法不会得到那个隐藏参数，静态方法与类外部编写方法相同。如果我们在外面写一个print方法，你就会知道为什么不能访问x和y了。因为pirnt函数并不知道x,y它们是什么。

想象一下，我们有同样的print方法，但是有一个Entity对象，是作为参数传入的。代码改成如下这样

这样就可以了。我们刚才写的这个print方法，本质上是非静态类方法在编译时的真实样子。

如果我们将static关键字添加在类方法时，所做的便是没有Entity参数的

这便是为什么编译会得到对非静态成员“Entity::x”的非法引用的错误。因为静态方法不知道我们想要访问哪个Entity的x和y，因为我们没有给它一个Entity的引用。所有的这些情况，我希望都讲清楚了，后续我们会看看如何将学到的static知识，整合到我们一直研究的Log类中，看看那会是什么样子，关于创建log类，并后续不断升级它的内容，见如何写一个C++类。随着这个系列的进行，我们将继续增加Log类的内容，并找出一些我们可以做的新事情，并在学习新概念的同时不断改进它。

static对于那些静态数据非常有用，这些数据不会在类实例之间发生变化，但实际上我们想在类中使用它们。

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