【C++】C++枚举、const、static的用法

一、类中枚举

1.类中定义常量

写法一：使用枚举 enum 枚举类型的名字{black,white}; //枚举不占用类的大小

class Cat
{
protected:enum 枚举类型的名字{red,black,white};
};

示例代码：

#include <iostream>class Cat {public:enum Color {Black,White, Brown};Cat(Color c) : color(c) {} Color getColor() {return color; // 返回枚举值}private:Color color;
};int main(int argc, char const *argv[])
{Cat cat(Cat::Brown);std::cout<<"getColor:"<<cat.getColor()<<std::endl;std::cout<<"Cat::Black:"<<Cat::Black<<std::endl;std::cout<<"Cat::White:"<<Cat::White<<std::endl;std::cout<<"Cat::Brown:"<<Cat::Brown<<std::endl;// 定义枚举变量enum Cat::Color color = Cat::Black;std::cout<<"color:"<<color<<std::endl;return 0;
}/*
执行结果：getColor:2Cat::Black:0Cat::White:1Cat::Brown:2color:0
*/

写法二： static const int n=100; //静态常量(具备了const和static的双重属性)，直接在类中初始化

二、const和static的用途

1. const的用途

1.1 const修饰成员变量

作用：表示常量

两种初始化的写法：

• 写法1：通过在类的定义中直接赋值(C++11新增的特性，老的C++标准不允许)
• 写法2：在构造函数的参数列表初始化中赋值

示例代码：

#include <iostream>/*  const修饰成员变量早期的C++标准，不允许在类的定义中直接给成员变量赋初始值
*/
class Circle{
public://写法2：const修饰成员变量必须在构造函数的参数列表中初始化赋值Circle():radius(1.0),pi(3.14){}// 错误的：若const修饰的变量未在定义时初始化，则必须在构造函数的初始化列表中初始化// Circle()// {//     radius = 1.0;//     pi = 3.14;// }
private:// const修饰成员变量，表示成员变量是一个常量，一旦初始化后就不能修改//写法1：利用C++11的新规则，允许在类的定义中直接给成员变量赋初始值// const float pi = 3.14;//写法2：const修饰成员变量必须在构造函数的参数列表中初始化赋值const float pi;float radius;
};int main(int argc, char const *argv[])
{return 0;
}

1.2 const修饰成员函数(非成员函数不能用const修饰)

写法：

返回值  函数名()  const     //const放在函数声明的后面(C语言没有这种写法)

作用：

• 防止该成员函数修改类的成员变量
• 不论成员变量是const修饰，还是普通变量，都不能修改，只能访问 const

修饰函数的返回值

const int fun()  //等价于int const fun()

示例代码：

#include <iostream>/*  const修饰成员函数
*/
class Circle{
public://写法2：const修饰成员变量必须在构造函数的参数列表中初始化赋值Circle():radius(1.5),pi(3.14){}void show() const{// radius = 2.0; // 编译报错：const修饰的成员函数不能修改成员变量std::cout << "radius = " << radius << std::endl;}
private:const float pi;float radius;
};// 普通函数（不属于类的成员函数）不用用const修饰
// error: non-member function ‘void test()’ cannot have cv-qualifier
void test() const
{}int main(int argc, char const *argv[])
{Circle c1;c1.show();return 0;
}

1.3 const修饰引用

常引用，表示该引用不能修改指向的变量

示例代码：

#include <iostream>int main() {// 原始变量（非常量）int original = 42;// 创建常引用绑定到原始变量const int& constRef = original;// 读取原始值 - 允许std::cout << "原始值: " << constRef << std::endl;  // 输出: 42// 尝试修改 - 编译错误！// constRef = 100;  // 错误：无法通过常引用修改// 直接修改原始变量 - 允许（因为原始变量是非常量）original = 100;// 常引用看到的值也随之改变std::cout << "修改后的值: " << constRef << std::endl;  // 输出: 100// 创建常量对象const int constValue = 200;// 常引用绑定到常量对象 - 允许const int& constRef2 = constValue;// 尝试修改 - 编译错误！（双重保护）// constRef2 = 300;  // 错误return 0;
}

2. static的用途

静态成员：类的成员使用static修饰，那么就是静态成员

2.1 修饰成员变量

• 静态成员数据需要在类的外面初始化赋值
• 静态成员数据是该类所有的对象共享的(所有的对象使用同一个静态成员)
• 静态成员数据不占用类的地址空间，类的大小不包含静态成员数据的大小

实际作用：静态成员变量可以理解为类中所有对象共享的"全局变量"，可以用来在同一个类的对象之间传递信息

示例代码：修饰成员变量

#include <iostream>/*  static修饰成员变量(静态成员变量)
*/
class Circle{
public:Circle(){cnt++;std::cout << "创建的Circle对象个数:"<< cnt << std::endl;}void func(){cnt = 100; }void show(){std::cout << "cnt = " << cnt << std::endl;}
private:static int cnt;
};int Circle::cnt = 0;int main(int argc, char const *argv[])
{Circle c3;Circle c2;Circle c1;c1.func(); c2.show();  c3.show(); return 0;
}
/*
执行结果：创建的Circle对象个数:1创建的Circle对象个数:2创建的Circle对象个数:3cnt = 100cnt = 100*/

2.2 修饰成员函数

• 静态成员函数可以通过类名直接调用(不需要定义对象，直接用类名即可调用)
• 静态成员函数中只能使用static修饰的成员变量，非static修饰不能使用

应用：作为工具类使用

工具类：该类专门提供算法函数给别人使用

class Math公式 //工具类
{
public:static 求偏导数();static 求积分();static 求无人机飞行加速度和角速度();
}；
使用：
Math公式::求偏导数();   //不需要定义对象，直接调用

示例代码1：静态成员函数可以通过类名直接调用

#include <iostream>/*  静态成员函数可以通过类名直接调用
*/
class Circle{
public:Circle(){// cnt++;std::cout << "创建的Circle对象" << std::endl;}static void func(){cnt = 100; std::cout << "static void func()"<<"   cnt = " << cnt << std::endl;}void show(){std::cout << "cnt = " << cnt << std::endl;}
private:static int cnt;
};int Circle::cnt = 0;int main(int argc, char const *argv[])
{// 通过类名调用静态成员函数Circle::func();// 通过对象调用静态成员函数Circle c1;c1.func();return 0;
}
/*
执行结果：static void func()   cnt = 100创建的Circle对象static void func()   cnt = 100*/

示例代码2：静态成员函数中只能使用static修饰的成员变量

#include <iostream>/*  静态成员函数中只能使用static修饰的成员变量，非static修饰不能使用 
*/
class Circle{
public:Circle(){// cnt++;std::cout << "创建的Circle对象" << std::endl;}static void func(){cnt = 100; r = 12;         // 报错  error: invalid use of member ‘Circle::r’ in static member functionstd::cout << "static void func()"<<"   cnt = " << cnt << std::endl;}void show(){std::cout << "cnt = " << cnt << std::endl;}
private:static int cnt;int r;
};int Circle::cnt = 0;int main(int argc, char const *argv[])
{// 通过类名调用静态成员函数Circle::func();// 通过对象调用静态成员函数Circle c1;c1.func();return 0;
}