如何获取MATLAB类中的静态成员变量？

Question

有没有办法在 MATLAB 类中定义静态成员变量？

这不起作用：

classdef A

    properties ( Static )
        m = 0;
    end
end

建议使用关键字“Constant”而不是“Static”，常量属性无法修改。我想要一个对于类 A 的所有对象通用的变量，并且我希望能够在类 A 的方法中修改该变量。

所以我需要的是一个私有静态成员变量。有没有办法在MATLAB中获取它？

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发现可以使用静态成员函数中的持久变量来完成解决方法。

在这种情况下，您应该从基类继承所有类，如下所示。

classdef object < handle

    properties ( GetAccess = 'public', SetAccess = 'private' )
        id
    end

    methods ( Access = 'protected' )
        function obj = object()
            obj.id = object.increment();
        end
    end

    methods ( Static, Access = 'private' )
        function result = increment()
            persistent stamp;
            if isempty( stamp )
                stamp = 0;
            end
            stamp = stamp + uint32(1);
            result = stamp;
        end
    end  
end

Answer 1

你不能，这是设计使然。您应该使用持久变量（1980 年的 MATLAB 技术已应用于 2011 年）！

为了完整起见，我应该提到，实际上从 2010b 开始，就有一个未记录且可能不再受支持的 static 属性修饰符。

有关背景信息，请参阅此处答案Dave Foti，MATLAB OO 小组经理：

在 MATLAB 中，类可以定义常量
属性，但不是“静态”
其他意义上的属性
像C++这样的语言。有测试版
尝试过的版本
“静态”属性和
未记录的属性仍然来自
然后。然而，静态属性是
无证，不应使用，并且
将来可能会被删除
MATLAB 发布。 R2008a实现了它
作为 Constant 的同义词并提供
除此之外没有额外的功能
Constant 的记录行为
属性。

常量属性不能改变
从指定的初始值
财产申报。有一个
MATLAB 工作的几个原因
就是这样。首先，MATLAB 有
变量的长期规则
始终优先于名称
函数和类的组成
赋值语句引入了
变量（如果尚不存在）。
因此，任何“AB”形式的表达式
= C”将引入一个新变量 A，它是一个包含
字段 B 的值为 C。如果“AB = C”
可以引用静态属性
A 类，那么 A 类将采取
变量 A 和 this 的先例
将是一个非常有意义的
与先前版本不兼容
MATLAB 的。这意味着
包含作业的 m 文件
语句“AB = C”可能有其
含义因介绍而改变
某处名为 A 的类的
MATLAB 路径。 MATLAB 程序员有
总是能够依赖作业
引入变量的语句
屏蔽同名的任何其他使用。

其次，我们观察到静态
数据很少在其他类中使用
除非作为私有数据
类或作为公共常量。为了
例如，对几个 Java 的调查
类库发现所有公共
静态字段也是最终的。在
MATLAB，常量属性可以是
用法类似于“公共最终静态”
Java 中的字段。对于内部数据
类，MATLAB已经有持久化的
可以在里面创建变量
私有或受保护的方法或
私有的局部函数
班级。也有充分的理由
避免在 MATLAB 中使用静态数据，其中
可能的。如果一个类有静态数据，
使用相同的可能很困难
多个应用程序中的类
因为静态数据可以是
人与人之间矛盾的根源
应用程序。在其他一些语言中，
这不是什么问题，因为
不同的应用是分开的
编译成可执行文件运行
不同的流程有不同的
类静态数据的副本。在
MATLAB，通常有许多不同的
应用程序可能正在运行
相同的流程和环境
每个类都有一个副本。

Answer 2

这是在 Matlab 中创建静态属性的直接方法。此实现与假设的（但不可能；请参阅 Mikhail 的答案）真正的静态属性之间的唯一区别是设置成员变量的语法。

classdef StaticVarClass
    methods (Static = true)
        function val = staticVar(newval)
            persistent currentval;
            if nargin >= 1
                currentval = newval;
            end
            val = currentval;
        end
    end
end

现在，静态属性 staticVar 可以通过以下方式读取：

StaticVarClass.staticVar

...并通过以下方式设置：

StaticVarClass.staticVar(newval);

因此，例如，这是此功能测试的预期输出：

>> StaticVarClass.staticVar
  ans =
      []
>> StaticVarClass.staticVar('foobar')
  ans =
      foobar
>> StaticVarClass.staticVar
  ans =
      foobar
>> 

这种方法对于您请求的私有静态属性也同样适用，但是演示代码有点长。请注意，这不是一个句柄类（尽管它在句柄类上也可以很好地工作）。

classdef StaticVarClass
    methods (Access = private, Static = true)
        function val = staticVar(newval)
            persistent currentval;
            if nargin >= 1
                currentval = newval;
            end
            val = currentval;
        end
    end

    methods
        function this = setStatic(this, newval)
            StaticVarClass.staticVar(newval);
        end

        function v = getStatic(this)
            v = StaticVarClass.staticVar;
        end
    end
end

...以及测试：

>> x = StaticVarClass
  x = 
      StaticVarClass with no properties.
      Methods
>> x.getStatic
  ans =
      []
>> x.setStatic('foobar')
  ans = 
      StaticVarClass with no properties.
      Methods
>> x.getStatic
  ans =
      foobar
>> 

Answer 3

（只是为了通知）
有（另一种？）方法可以在 matlab 中创建类似静态的数据

假设您有一个“handle”类，其名称为“car”
如果您希望汽车类具有静态数据，您可以构造另一个句柄类并在汽车类抛出组合中使用它，后一个类作为汽车类的静态数据，

classdef car<handle 
    properties 
         static_data:STATIC_DATA_HOLDER;
    end
end

classdef STATIC_DATA_HOLDER<handle
    properties
        data
    end
end

这样当您创建汽车类的第一个实例时，将创建 STATIC_DATA_HOLDER 的实例，当您创建汽车类的第二个实例时，它将使用之前创建的 STATIC_DATA_HOLDER 类。

这些代码使用“MATLAB 2013b”进行了测试

Answer 4

获取静态属性之类的另一种解决方法是利用成员变量的初始化代码仅在加载类文件时执行一次这一事实。这意味着，如果您有一个类似

classdef foo
    properties
        stuff = some_function()
    end
end

some_function 的定义，则仅调用一次，并且如果它返回类类型的对象，则这将由所有实例共享。我添加了一个示例实现来展示如何使用它：

classdef ClassWithStaticMembers
    properties
        classvars = StaticVarContainer('foo', 0, 'bar', 2);
        othervar
    end
    methods
        function obj=ClassWithStaticMembers(var)
            obj.othervar = var;
        end
    end 
end

classdef StaticVarContainer < dynamicprops
    methods
        function obj=StaticVarContainer(varargin)
            for i=1:2:numel(varargin)
                obj.addprop(varargin{i});
                obj.(varargin{i}) = varargin{i+1};
            end
        end
    end
end

如果您运行此示例代码

obj1 = ClassWithStaticMembers(3);
obj2 = ClassWithStaticMembers(5);
obj1.classvars.foo = [2,3];

obj1.othervar
obj1.classvars

obj2.othervar
obj2.classvars

，您将看到 classvars 确实是共享的。我认为这个解决方案比在函数中使用持久变量要好得多，因为您可以根据需要多次重用StaticVarContainer，它更容易使用，而且您可以直接看到静态变量的初始化在属性部分。

为了获得OP问题中所期望的结果（即实现对象计数器），可以将共享属性设置为常量，以便可以在手头没有实例的情况下引用它：

classdef ClassWithCounter
    properties (Constant)
        static = StaticVarContainer('counter', 0);
    end
    methods
        function obj=ClassWithCounter()
            obj.static.counter = obj.static.counter + 1;
        end
    end 
end

clear all
obj1 = ClassWithCounter();
obj2 = ClassWithCounter();
obj3 = ClassWithCounter();

ClassWithCounter.static.counter

注意， Constant 属性仅意味着，例如 obj1.static 无法更改，但它不会影响不恒定的 obj1.static.counter，并且可以根据自己的意愿进行设置。