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クラス内でのstatic指定子

今回はクラス内でのstatic指定子を使った場合の効果について説明します。
クラス内でstaticを使うと、変数の場合は、
静的メンバ変数となり、そのクラスのインスタンスをいくつ作っても、
その変数は共有され一つのみになります。

通常クラス内の変数は、インスタンスごとに変数を持ちますが、
static指定子をつけた変数に関しては、一つだけになり共有されることになります。
通常インスタンスを作ると、そのクラス内の変数を含む領域が確保されますが、
この静的メンバ変数はインスタンスを作らなくても、最初から領域が確保されています。
つまり、クラスのメンバではあるけれども、領域だけは別の場所で確保されているということになります
そのため、クラス外のグローバル領域で変数を宣言して実体を作成しておく必要があります。

また、関数にstatic指定子をつけると、静的メンバ関数となり、
インスタンスを作らなくてもその関数を実行することができます。
ですが、その関数からアクセスできる変数は、静的メンバ変数のみです。
なお、クラス内の通常の関数からは静的メンバ変数、メンバ関数にもアクセスできます。
下記のコードを見てください。

#include <iostream>

using namespace std;

class TEST{
public:
	int temp;
	static int figure;
	static void func(int a){
		figure=a;
		//temp変数は静的メンバじゃないのでアクセスできない
		//temp=a;
	}
};

int TEST::figure=10;

int main(void)
{
	//インスタンスが作成されてなくてもアクセス可能。
	printf("%d\n",TEST::figure);

	//静的関数もインスタンス作成無しでアクセス可能
	TEST::func(100);
	printf("%d\n",TEST::figure);

	//TESTクラスを三つ宣言
	TEST aaa[3];

	aaa[0].temp=1;
	aaa[1].temp=2;
	aaa[2].temp=3;

	aaa[0].figure=10;
	aaa[1].figure=11;
	aaa[2].figure=12;

	//それぞれ表示
	for(int i=0;i<3;++i){
		printf("%d,",aaa[i].temp);
	}
	
	//改行
	puts("");

	for(int i=0;i<3;++i){
		printf("%d,",aaa[i].figure);
	}

	//改行
	puts("");
	
	return 0;
}

これを実行するとこう表示されます。

変数figureとfunc関数にstatic指定子をつけています。
そしてグローバル領域では、figureを宣言して実体を作っています。
main関数内を見てください。
最初にprintfを実行していますが、
まだインスタンスは作っていませんが、静的メンバ変数figureの値を表示できています。
また静的メンバ関数funcにもアクセスできて実行できています。
静的メンバへは、このように

クラス名::静的メンバ変数(関数)

でアクセスが可能です。

次にTESTクラスのインスタンスを三つ作成しています。
通常の変数のtempにはそれぞれのインスタンスで別々の値を入れてます。
同じく変数figureにもそれぞれのインスタンスで別々の値を入れてます。
ですが、それぞれの値を表示してみると、
通常のtemp変数はそれぞれ別の値が入ってるのに対し、
静的メンバ変数のfigureは全て12になっています。
aaa[0].figure=10;
aaa[1].figure=11;
aaa[2].figure=12;
この計算式で、別々のインスタンスに違う数字を入れましたが、
静的メンバ変数なので、変数が共有され、
どのインスタンスについても最後に代入した12の値が表示されたというわけです


これらが静的メンバ変数と静的メンバ関数の仕組みです。
理解できましたでしょうか?


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