在C语言中具体静态变量static要这么去用?

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了在C语言中具体静态变量static要这么去用?相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

比方说 static int a[8][8];这样的话他有什么作用或是效果比如作用域什么的

楼上说的很好。其实它主要有三个用法。
1. 全局静态变量
在全局变量之前加上关键字static,全局变量就被定义成为一个全局静态变量。
2. 局部静态变量
在局部变量之前加上关键字static,局部变量就被定义成为一个局部静态变量。
3. 静态函数
在函数的返回类型前加上关键字static,函数就被定义成为静态函数。
希望可以帮到你
参考技术A 嗯,静态变量的可以用来设定变量的作用域, 参考技术B 看语句的位置了

c/c++中static的详解

C 语言的 static 关键字有三种(具体来说是两种)用途:

1. 静态局部变量:用于函数体内部修饰变量,这种变量的生存期长于该函数。

    int foo(){  
        static int i = 1; // note:1  
        //int i = 1;  // note:2  
        i += 1;  
        return i;  
    }  

 

要明白这个用法,我们首先要了解c/c++的内存分布,以及static所在的区间。

对于一个完整的程序,在内存中的分布情况如下图:  
1.栈区: 由编译器自动分配释放,像局部变量,函数参数,都是在栈区。会随着作用于退出而释放空间。
3.堆区:程序员分配并释放的区域,像malloc(c),new(c++) 
3.全局数据区(静态区):全局变量和静态便令的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束释放。
4.代码区

所以上面note:1的static是在全局数据区分配的,那么它存在的意思是什么?又是什么时候初始化的呢?

首先回答第一个问题:它存在的意义就是随着第一次函数的调用而初始化,却不随着函数的调用结束而销毁(如果把以上的note:1换成note:2,那么i就是在栈区分配了,会随着foo的调用结束而释放)。
那么第二个问题也就浮出水面了,它是在第一次调用进入note:1的时候初始化(当初面试被坑过,我居然说是一开始就初始化了,汗!!)。且只初始化一次,也就是你第二次调用foo(),不会继续初始化,而会直接跳过。


那么它跟定义一个全局变量有什么区别呢,同样是初始化一次,连续调用foo()的结果是一样的,但是,使用全局变量的话,变量就不属于函数本身了,不再仅受函数的控制,给程序的维护带来不便。
  静态局部变量正好可以解决这个问题。静态局部变量保存在全局数据区,而不是保存在栈中,每次的值保持到下一次调用,直到下次赋新值。


那么我们总结一下,静态局部变量的特点(括号内为note:2,也就是局部变量的对比):
(1)该变量在全局数据区分配内存(局部变量在栈区分配内存);
(2)静态局部变量程序执行到该对象的声明处时被首次初始化,即以后的函数调用不再进行初始化(局部变量每次函数调用都会被初始化);
(3)静态局部变量一般在声明处初始化,如果没有显式初始化,会被程序自动初始化为0(局部变量不会被初始化);
(4)它始终驻留在全局数据区,直到程序运行结束。但其作用域为局部作用域,也就是不能在函数体外面使用它(局部变量在栈区,在函数结束后立即释放内存);

 

2.静态全局变量:定义在函数体外,用于修饰全局变量,表示该变量只在本文件可见。

 

[cpp] view plain copy

    static int i = 1;  //note:3  
    //int i = 1;  //note:4  
      
      
    int foo()  
    {  
        i += 1;  
        return i;  
    }  

 

note:3和note:4有什么差异呢?你调用foo(),无论调用几次,他们的结果都是一样的。也就是说在本文件内调用他们是完全相同的。那么他们的区别是什么呢?
文件隔离!

假设我有一个文件a.c,我们再新建一个b.c,内容如下。

 

    //file a.c  
      
    //static int n = 15;  //note:5  
    int n = 15;  //note:6  
      
    //file b.c  
    #include <stdio.h>  
      
    extern int n;  
      
    void fn()  
    {  
        n++;  
        printf("after: %d\\n",n);  
    }  
      
      
    void main()  
    {  
        printf("before: %d\\n",n);  
        fn();  
    }  

 

我们先使用note:6,也就是非静态全局变量,发现输出为:
before: 15
after: 16


也就是我们的b.c通过extern使用了a.c定义的全局变量。
那么我们改成使用note:5,也就是使用静态全局变量呢?

gcc a.c b.c -o output.out

会出现类似undeference to "n"的报错,它是找不到n的,因为static进行了文件隔离,你是没办法访问a.c定义的静态全局变量的,当然你用 #include "a.c",那就不一样了。

以上我们就可以得出静态全局变量的特点:

静态全局变量不能被其它文件所用(全局变量可以);
其它文件中可以定义相同名字的变量,不会发生冲突(自然了,因为static隔离了文件,其它文件使用相同的名字的变量,也跟它没关系了);

3.静态函数:准确的说,静态函数跟静态全局变量的作用类似:

 

    //file a.c  
    #include <stdio.h>  
      
      
    void fn()  
    {  
        printf("this is non-static func in a");  
    }  
      
      
    //file b.c  
    #include <stdio.h>  
      
      
    extern void fn();  //我们用extern声明其他文件的fn(),供本文件使用。  
      
      
    void main()  
    {  
        fn();  
    }  

 

可以正常输出:this is non-static func in a。
当给void fn()加上static的关键字之后呢? undefined reference to "fn".

所以,静态函数的好处跟静态全局变量的好处就类似了:
1.静态函数不能被其它文件所用;
2.其它文件中可以定义相同名字的函数,不会发生冲突;

上面一共说了三种用法,为什么说准确来说是两种呢?
1.一种是修饰变量,一种是修饰函数,所以说是两种(这种解释不多)。
2.静态全局变量和修饰静态函数的作用是一样的,一般合并为一种。(这是比较多的分法)。

C++ 语言的 static 关键字有二种用途:

当然以上的几种,也可以用在c++中。还有额外的两种用法:

1.静态数据成员:用于修饰 class 的数据成员,即所谓“静态成员”。这种数据成员的生存期大于 class 的对象(实体 instance)。静态数据成员是每个 class 有一份,普通数据成员是每个 instance 有一份,因此静态数据成员也叫做类变量,而普通数据成员也叫做实例变量。

 

#include<iostream>  
      
      
    using namespace std;  
      
      
    class Rectangle  
    {  
    private:  
        int m_w,m_h;  
        static int s_sum;  
          
    public:  
        Rectangle(int w,int h)  
        {  
            this->m_w = w;  
            this->m_h = h;  
            s_sum += (this->m_w * this->m_h);  
        }  
      
      
        void GetSum()  
        {  
            cout<<"sum = "<<s_sum<<endl;  
        }  
      
      
    };  
      
      
    int Rectangle::s_sum = 0;  //初始化   修饰类成员 初始化变量,不能在构造函数内,必需在类外部初始化;
int main() { cout<<"sizeof(Rectangle)="<<sizeof(Rectangle)<<endl; Rectangle *rect1 = new Rectangle(3,4); rect1->GetSum(); cout<<"sizeof(rect1)="<<sizeof(*rect1)<<endl; Rectangle rect2(2,3); rect2.GetSum(); cout<<"sizeof(rect2)="<<sizeof(rect2)<<endl; system("pause"); return 0; } 

 

结果如下:

技术分享图片

由图可知:sizeof(Rectangle)=8bytes=sizeof(m_w)+sizeof(m_h)。也就是说 static 并不占用Rectangle的内存空间。
那么static在哪里分配内存的呢?是的,全局数据区(静态区)。
再看看GetSum(),第一次12=3*4,第二次18=12+2*3。由此可得,static只会被初始化一次,于实例无关。

结论:

对于非静态数据成员,每个类对象(实例)都有自己的拷贝。而静态数据成员被当作是类的成员,由该类型的所有对象共享访问,对该类的多个对象来说,静态数据成员只分配一次内存。
静态数据成员存储在全局数据区。静态数据成员定义时要分配空间,所以不能在类声明中定义。

也就是说,你每new一个Rectangle,并不会为static int s_sum的构建一份内存拷贝,它是不管你new了多少Rectangle的实例,因为它只与类Rectangle挂钩,而跟你每一个Rectangle的对象没关系。


2、静态成员函数:用于修饰 class 的成员函数。
我们对上面的例子稍加改动:

 

    #include<iostream>  
      
      
    using namespace std;  
      
      
    class Rectangle  
    {  
    private:  
        int m_w,m_h;  
        static int s_sum;  
          
    public:  
        Rectangle(int w,int h)  
        {  
            this->m_w = w;  
            this->m_h = h;  
            s_sum += (this->m_w * this->m_h);  
        }  
      
      
        static void GetSum()  //这里加上static  
        {  
            cout<<"sum = "<<s_sum<<endl;  
        }  
      
      
    };  
      
      
    int Rectangle::s_sum = 0;  //初始化  
      
      
      
      
    int main()  
    {  
        cout<<"sizeof(Rectangle)="<<sizeof(Rectangle)<<endl;  
        Rectangle *rect1 = new Rectangle(3,4);  
        rect1->GetSum();  
        cout<<"sizeof(rect1)="<<sizeof(*rect1)<<endl;  
        Rectangle rect2(2,3);  
        rect2.GetSum();  //可以用对象名.函数名访问  
        cout<<"sizeof(rect2)="<<sizeof(rect2)<<endl;  
        Rectangle::GetSum();  //也可以可以用类名::函数名访问  
      
      
        system("pause");  
        return 0;  
    }  

 

上面注释可见:对GetSum()加上static,使它变成一个静态成员函数,可以用类名::函数名进行访问。
那么静态成员函数有特点呢?
1.静态成员之间可以相互访问,包括静态成员函数访问静态数据成员和访问静态成员函数;
2.非静态成员函数可以任意地访问静态成员函数和静态数据成员;
3.静态成员函数不能访问非静态成员函数和非静态数据成员;
4.调用静态成员函数,可以用成员访问操作符(.)和(->)为一个类的对象或指向类对象的指针调用静态成员函数,也可以用类名::函数名调用(因为他本来就是属于类的,用类名调用很正常)


前三点其实是一点:静态成员函数不能访问非静态(包括成员函数和数据成员),但是非静态可以访问静态,有点晕吗?没关系,我给你个解释,
因为静态是属于类的,它是不知道你创建了10个还是100个对象,所以它对你对象的函数或者数据是一无所知的,所以它没办法调用,而反过来,你创建的对象是对类一清二楚的(不然你怎么从它那里实例化呢),所以你是可以调用类函数和类成员的,就像不管GetSum是不是static,都可以调用static的s_sum一样。

 
































































以上是关于在C语言中具体静态变量static要这么去用?的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

C语言--static变量及其作用

求c语言中static的用法,啥时候定义要加上他啊?

c语言的auto和static类型变量

在C语言中,啥是动态存储,啥是静态存储?

c语言static在java语言区别

static关键字的作用