[C++] static member data

1. 정적 멤버 데이터 (static member data)

#include <iostream>

class Car {
    int speed;
    int color;
public:
    Car()  {}
    ~Car() {}
};

int main() {
    Car c1;
    Car c2;
    Car c3;
}

  ① 객체의 생성과 소멸

    => 모든 객체는 생성 될 때 생성자를 호출하고

    => 모든 객체는 파괴 될 때 소멸자를 호출한다.

  ② 객체가 몇 개 생성되었는지 개수를 알고 싶다면

    => 생성자에서 변수 값을 +1

    => 소멸자에서 변수 값을 -1

  ③ 객체의 개수를 관리할 변수가 필요하다. 

 

객체의 개수를 관리할 변수를 만들어보자

 

#include <iostream>

class Car {
    int speed;
    int color;
public:
    int cnt = 0;

    Car()  { ++cnt; }
    ~Car() { --cnt; }
};

int main() {
    Car c1;
    Car c2;
    Car c3;
    
    std::cout << c1.cnt << std::endl;
}

 

위와 같이 코드를 짤 경우 문제는 뭘까?
우리는 현재 객체의 개수를 알고 싶으므로 출력 시 결과값이 3이 나와야 하지만 1이 나온다.

  ① 멤버 데이터를 사용해서 객체의 개수를 관리하는 경우

    => 멤버 데이터는 객체당 하나씩 별도의 메모리 공간 사용

    => 객체의 개수는 항상 1이다.

 

#include <iostream>

int cnt = 0;

class Car {
    int speed;
    int color;
public:
    Car()  { ++cnt; }
    ~Car() { --cnt; }
};

int main() {
    Car c1;
    Car c2;
    Car c3;
    
    std::cout << cnt << std::endl;
}

  ② 전역 변수를 사용해서 객체의 개수를 관리 하는 경우

    => 전역 변수는 메모리에 하나만 있고, 모든 객체가 공유

    => 모든 객체가 공유하므로 객체의 개수를 구할 수 있다.

    => 실수로 외부에서 cnt변수값을 변경한다면?

 

---

#include <iostream>

class Car {
    int speed;
    int color;
public:
    static int cnt;

    Car()  { ++cnt; }
    ~Car() { --cnt; }
};
int Car::cnt = 0;

int main() {
    Car c1;
    Car c2;
    Car c3;
    
    std::cout << c1.cnt << std::endl;
}

  ① 객체의 개수를 관리하는 변수

    => 모든 객체가 공유해야 한다.

    => 외부에 잘못된 사용으로부터 보호할 수 있어야 한다.

  ② 정적 멤버 데이터 (static member data)

    => static이 붙은 멤버 데이터

    => 모든 객체가 공유한다.

    => 클래스 내부에 선언(declaration)을 만들고

    => 클래스 외부에 정의(definition)를 만들어야 한다.

 

#include <iostream>

class Car {
    int speed;
    int color;
    static int cnt;
public:
    Car()  { ++cnt; }
    ~Car() { --cnt; }
    
    int getCount() { return cnt; }
};
int Car::cnt = 0;

int main() {
    Car c1;
    Car c2;
    Car c3;
    
    std::cout << c1.getCount() << std::endl;
}

  ③ 정적 멤버 데이터의 특징

    => 모든 객체가 공유한다.

    => 멤버이므로 접근 지정자를 사용할 수 있다.

 

 

---

// Car.h
Class Car {
public:
    int speed;
    int color;
    static int cnt;

public:
    Car();
};
//----------
// Car.cpp
#include "Car.h"

int Car::cnt = 0;

Car::Car() {
}

  ① 정적 멤버 데이터를 만드는 방법

    => 클래스 안에 변수 선언부를 제공하고 클래스 외부(소스 파일)에 정의(definition)을 제공한다.

 

---

2. 정적 멤버 데이터와 일반 멤버 데이터

#include <iostream>

int cnt = 0;

Class Car {
public:
    int speed;
    int color;
    
    static int cnt;
    
    Car() {}
};

int Car::cnt = 0;

int main() {
}

 

---

3. 정적 멤버 데이터 접근 방법

class Car {
public:
    int speed;
    int color;
    
    static int cnt;
};
int Car::cnt = 0;

int main() {
    Car c;
    c.speed = 0;
    
    c.cnt = 0;
    Car::cnt = 0;
}

  ① 일반 멤버 데이터에 접근하는 방법

    => 객체 이름으로만 접근 가능 -> c.speed

 

  ② 정적 멤버 데이터에 접근하는 방법

    => 객체 이름을 사용하거나 클래스 이름을 사용해서 접근할 수 있다.

    => 되도록이면 클래스 이름을 사용해서 접근하는 것이 좋다.

  ③ Java, C# 등의 언어는 클래스 이름으로만 접근 가능하다.

 

---

4. 정적 멤버 데이터의 초기화

class Test {
public:
    int data = 0; // C++11부터 가능
    
    // static int sdata1 = 0; // error
    static int sdata1; // 선언(declaration)
    
    static const int        sdata2 = 0; // ok
    static const double     sdata3 = 0; // error
    static constexpr int    sdata4 = 0; // ok
    static constexpr double sdata5 = 0; // ok
    
    inline static int sdata6 = 0; // C++17부터
};
int Test::sdata1 = 0; // 정의(definition)

int main() {
    int n1 = Test::sdata1;
    int n2 = Test::sdata2;
    int n3 = Test::sdata3;
    int n4 = Test::sdata4;
    int n5 = Test::sdata5;
    int n6 = Test::sdata6;
}

  ① C++11부터 일반 멤버 데이터는 멤버 필드 초기화를 사용가능하지만

      정적 멤버 데이터는 필드 초기화를 사용할 수 없다.

    => 클래스 외부에 정의(definition)에서 초기값을 지정해야 한다.