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static メンバ¶

static メンバ変数¶

クラスのオブジェクトごとではなく、クラスそのものがもつ変数です。

初期化と破棄のタイミング

static メンバ変数の初期化/破棄はプログラムの開始/終了時にまとめて行われますが、実行順序を制御することができません。

誤った扱いをすると原因特定が難しいエラーが発生しやすい機能であり、使用には注意が必要です。

メンバ変数の宣言に static をつけることで static メンバ変数を宣言することができます。

class Counter {
 public:
    static int count_;
};

static メンバ変数はクラスの外で実体を定義する必要があります。

int Counter::count_ = 10;  // 値 10 で初期化

ヘッダファイルが2つ以上のファイルでインクルードされる場合、ヘッダファイルで実体の定義を行うと多重定義となりリンクエラーになってしまいます。この問題を避けるために static メンバ変数の実体の定義はソースファイルで行います。

counter.cc

#include "counter.h"

int Counter::count_ = 10;

counter.h

#ifndef COUNTER_H_
#define COUNTER_H_

class Counter {
 public:
    static int count_;
};

#endif  // COUNTER_H_

static メンバ変数を参照するには Counter::count_ のようにします。

#include <iostream>

#include "counter.h"

int main() {
    ++Counter::count_;
    std::cout << Counter::count_ << std::endl;  // 11
    return 0;
}

static メンバ関数¶

クラスのオブジェクトごとではなく、クラスそのものがもつ関数です。

メンバ関数の宣言に static をつけることで static メンバ関数を宣言することができます。

class Brightness {
 public:
    explicit Brightness(int value) : value_(value) {}

    int Value() const {
        return value_;
    }

    static Brightness Maximum();
    static Brightness Minimum();
    static Brightness Median();

 private:
    int value_;
};

static メンバ関数は static メンバ変数以外のメンバ変数は直接参照できないため、 static メンバ関数ではなく通常の関数で十分なことが多いです。

通常の関数との違いは static メンバ関数はクラスに属するため、 protected や private のメンバにもアクセスできることです。

Brightness Brightness::Maximum() {
    return Brightness(100);
}

Brightness Brightness::Minimum() {
    return Brightness(0);
}

Brightness Brightness::Median() {
    return Brightness((Maximum().value_ + Minimum().value_) / 2);
}

static メンバ関数は実行順序が定まるため、 static メンバ変数の代わりに static メンバ関数を使用することで初期化順序を制御できない問題を回避することができます。